المحركات النانوية أو "العلاج الذاتي" للأدوات الذكية

قد يبدو وجود جهاز كمبيوتر أو جهاز لوحي أو هاتف ذكي قادر على إصلاح نفسه ضرباً من الخيال العلمي، ولكن بالنسبة للعلماء ليس هناك حدود للمستحيل، وقد طورت إحدى الدراسات الحديثة محركاً نانوياً يمكنه إصلاح المشاكل البسيطة دون تدخل خارجي.

جاءت فكرة ابتكار مثل هذا الجهاز من الكائن الحي نفسه، أو بالأحرى من الجهاز المناعي. وكما هو معروف، المناعة نظام فريد من نوعه لدى الفقاريات يحمي الأنسجة والأعضاء من الأمراض، ويحدد مسببات الأمراض (الفيروسات والبكتيريا) والخلايا السرطانية ويدمرها. يتمتع الجهاز المناعي بالقدرة على التعرف على عدد هائل من مسببات الأمراض المختلفة، كما أنه يميز الجزيئات الحيوية في خلاياه عن الجزيئات الغريبة.

نتيجةً لذلك، طوّر الباحثون محركات نانوية قادرة على الحركة بشكل مستقل، واكتشاف وإصلاح مختلف الأعطال في الأنظمة الإلكترونية (مثل الخدوش الصغيرة). ووفقًا للخبراء، يُمكن استخدام هذه المحركات النانوية في الأقطاب الكهربائية، والألواح الشمسية المرنة أو القياسية، وغيرها من الأجهزة التي تُصلح العيوب الصغيرة دون تدخل خارجي.

أشار الدكتور جينشينغ لي من جامعة كاليفورنيا إلى أن الدوائر الإلكترونية المستخدمة في معظم الأجهزة الإلكترونية الحديثة تعتمد على آليات معقدة، حتى أن أي شق صغير قد يُسبب عطلًا في الجهاز. اليوم، تُرمم الإلكترونيات التالفة باستخدام اللحام، لكن إصلاح النانو سيُمثل نقلة نوعية.

تدخل الأجهزة الإلكترونية حياتنا بسرعة، وقد تظهر قريبًا في جميع جوانب حياتنا، من الملابس إلى الأجهزة المزروعة والإكسسوارات. لكن اكتشاف المشاكل وإصلاح أعطال الدوائر الإلكترونية يُعدّ مشكلة كبيرة في هذه المرحلة.

أنشأ فريق البحث مشروعًا وصنع محركًا نانويًا من جسيمات الذهب النانوية، يعمل ببيروكسيد الهيدروجين. يُنشّط البلاتين الموجود في التركيبة تحلل الوقود إلى أكسجين وماء، مما يُساعد على تسريع الجسيمات. لاختبار هذا التطور عمليًا، استخدم العلماء دائرة كهربائية تالفة متصلة بمصباح LED. ونتيجةً لذلك، تحرك المحرك النانوي فوق الدائرة حتى وصل إلى نقطة انقطاع، ثم انغمس فيها وأصبح بمثابة جسر يربط بين طرفيها. ولأن جسيمات المحرك النانوي مصنوعة من مواد موصلة، استعادت الدائرة قدرتها على نقل التيار، وبدأ مصباح LED يتوهج مجددًا.

وفقًا للبروفيسور لي، تُعدّ هذه المحركات النانوية مثالية للدوائر الكهربائية الموجودة في أماكن يصعب إصلاحها، مثل الطبقات الموصلة للألواح الشمسية المستخدمة في الظروف الجوية السيئة. كما يُمكنها إصلاح تلف أجهزة الاستشعار المرنة والبطاريات، التي تُطوّر بالتوازي في مختبر وانغ.

ويشير الخبراء إلى أنه يمكن استخدام طريقة مماثلة في المجال الطبي لتوصيل الأدوية إلى خلايا أو أعضاء محددة، كما يعمل المختبر الذي يعمل فيه البروفيسور لي وفريقه أيضًا على إنشاء محركات نانوية يمكن استخدامها لعلاج أمراض مختلفة.