ابتكر العلماء رقاقة قابلة للتحلل الحيوي من بيضة

تتميز الإلكترونيات عالية الجودة بمتانتها، ولكن للأسف، تتحلل جميع مكونات الأجهزة الإلكترونية تقريبًا بعد دفنها في مكبات النفايات لعدة عقود على الأقل، مما يُسبب تلوثًا للبيئة، مُطلقًا مركبات خطرة وسامة. تُشكل هذه المشكلة مشكلةً لجميع الدول، ويسعى العديد من العلماء منذ فترة طويلة لإيجاد مواد بديلة تتحلل بسهولة بعد الاستخدام إلى مكونات آمنة لا تُلحق الضرر بالبيئة. ومؤخرًا، نجحت إحدى مجموعات البحث في تطوير طريقة فريدة لإنشاء شريحة إلكترونية صديقة للبيئة. فقد ابتكر فريق دولي من العلماء من بريطانيا العظمى والصين شريحةً مصنوعةً من البيض، وتحديدًا من جزءٍ فقط من بروتين البيض، المعروف بغناه بالبروتين.

أوضح أحد الباحثين أنهم استخدموا في صناعة الرقاقة طبقة رقيقة جدًا من ألياف البروتين على صفيحة من الصوان. على أحد جانبي الرقاقة، وُضعت أقطاب من المغنيسيوم، وعلى الجانب الآخر أقطاب من التنغستن. ووفقًا للباحثين، يتحلل كلٌّ من التنغستن والمغنيسيوم بسهولة وسرعة في الظروف الطبيعية، ولذلك تم اختيار هاتين المادتين لإنشاء الرقاقة البيئية الجديدة.

وبعد ذلك، باستخدام شريحة بياض البيض الجديدة كأساس، تمكن العلماء من صنع ذاكرة مقاومة قابلة للتحلل البيولوجي - وهو عنصر صغير من الأجهزة الإلكترونية يمكنه تخزين المعلومات.

نظريًا، وُجدت هذه العناصر منذ أوائل سبعينيات القرن الماضي، ولكن قبل ثماني سنوات فقط، تمكن مهندسو شركة هيوليت باكارد من ابتكار أول مقاومة ذاكرة (Memristor) في العالم. في أجهزة الكمبيوتر، تتولى هذه العناصر تخزين المعلومات وتتيح تشغيل نظام التشغيل بشكل شبه فوري. وبالطبع، هناك بعض الخصائص المميزة في عمل مقاومة الذاكرة البروتينية، وتحديدًا، أنها تعمل عند مستوى رطوبة معين.

اختبر المتخصصون عنصر الذاكرة الفريد، وفي فترة التجربة الأولى، عمل بشكل طبيعي لأكثر من ثلاثة أشهر. بعد وضع العلماء الشريحة المستخدمة في الماء المغلي، ذابت جميع عناصر صفيحة السيليكون تمامًا بعد عشر ساعات. أما المكونات المتبقية من الشريحة - السيليكون وثاني أكسيد السيليكون - فقد تحللت لمدة ثلاثة أيام تقريبًا.

تجدر الإشارة إلى أن المادة المُبتكرة حديثًا، والمُصنّعة من البروتين (المُكوّن الرئيسي للبروتين)، هي مادة انتقالية. يُعدّ هذا المفهوم جديدًا نسبيًا في مجال الأجهزة الإلكترونية، ويعني أن المواد المُكوّنة من عدة عناصر قابلة للتحلل تمامًا ولا تُضرّ بالبيئة بعد انتهاء عمرها الافتراضي. ولأول مرة، صُنعت هذه المادة، التي تتحلل في الطبيعة، دون أي بقايا تقريبًا، في مختبر إحدى الجامعات الأمريكية الواقعة في ولاية أيوا. ثم، في عام ٢٠١٤، ابتكر العلماء هوائيًا مُصغّرًا ينقل المعلومات اللازمة؛ وبعد انتهاء عمره الافتراضي، يتحلل الهوائي تمامًا إلى عناصر آمنة.

تم تطوير الشريحة الجديدة الفريدة من نوعها القابلة للتحلل البيولوجي من قبل علماء من عدة جامعات - تشجيانغ، وفوجيان، وكامبريدج، وجامعة بولتون (المملكة المتحدة).

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]