http://www.plasticindustries.net/upl...tion/allah.gif
إذا صحت التسمية فإن البلاستيك الموصل للكهرباء ما هو إلا نوع من المعادن العضوية Organic Metals وهنا ولا شك تتجسد الأعجوبة في أجلى صورها . فحتى عقود قليلة مضت شاع عن البلاستيك أنه مادة عازلة للتوصيلية الكهربائية . هذا الاكتشاف الذي يجمع النقيضين : العزل والتوصيل في مركب واحد سيفتح مجال واسع لتطبيقات واستخدامات متباينة للبلاستيك وتتويجاً لهذا الاكتشاف التاريخي منح ثلاثة كيميائيين جائزة نوبل قبل سنتين لاكتشافهم المذهل هذا . هذه المعجزة تمت في أول الأمر باستخدام بولمر عديم الفائدة التطبيقية كما سبق وأن ذكرنا وهو Polyacetylene وعن طريق التحكم في ظروف بلمرته تم التحكم في التواجد الفراغي للروابط الكيميائية المزدوجة لتصبح في الوضع cis بدلاً عن الوضع trans وبهذا أمكن للبولمر الجديد أن ينقل التيار الكهربائي . هذه المناورة الكيميائية البسيطة مكنت من تطبيقات صناعية كانت تعد ضرب من الخيال مثل إنتاج بطاريات بلاستيكية خفيفة الوزن بديلاً عن تلك المعدنية الثقيلة الوزن . وبهذا جعلت هذه البطاريات المطورة والخفيفة الهواتف النقالة حقيقة ماثلة للعيان . هذا النوع من البلاستيك يدخل كذلك في تصنيع شريحة الاتصال للهواتف النقالة وهي كذلك أساس عمل بطاقات الصرف البنكية و ما يشابهها من البطاقات الشخصية. يستخدم هذا البلاستيك كذلك في صناعة أشباه الموصلات عصب أجهزة الحاسب الآلية الحديثه كما يستخدم ايضا في بعض أجهزة إصدار أشعة الليزر . بهذه التقنية الفريدة أمكن إنتاج ما يعرف بنوافذ المباني الذكيةWindows Smart المكونة من زجاج مغطى بطبقة بلاستيكية خاصة تغير من شفافيتها عند مرور تيار كهربائي ، لذا فان هذه النوافذ في الأيام المشمسة تكون داكنة اللون مما يساعد علي تقليل أشعة الشمس والحرارة . كما هو معلوم وصف الذكاء ليس محصوراً على النوافذ المشرعة ولكنه أكثر ارتباطاً بإنتاج الأسلحة الذكية مثل طائرة الشبح Stealth المكسوة بنوع خاص من هذه البولمرات بإمكانها امتصاص موجات الميكروويف الصادرة عن الرادار وبهذا يصعب رصد وتحسس هذه الطائرات الشيطانية . إن اكتشاف هذا النوع من البلاستيك الموصل للكهرباء مكن من اكتشاف أنواع أخرى لا تقل غرابة مثل البلاستيك المشع للضوء عند مرور التيار الكهربائي وكذلك إنتاج المغناطيس البلاستيكي الذي بإمكانه توليد مجال مغناطيسي في حال تم تسليط شعاع ليزر عند طول موجه معين على نوع خاص من البولمرات .
الأعجوبة الثانية: البلاستيك الحيوي والفناء المنشود
واحدة من اكثر المشاكل البيئية التي تواجه المجتمعات المعاصرة هي تراكم وتجمع النفايات البلاستيكية والتي بخلاف النفايات الورقية والقماشية بل وحتى المعدنية لا تتأثر بعوامل الجو وهي كذلك غير قابلة للتحلل البيولوجي biodegradable بواسطة ميكروبات التربة . وهنا يظهر التناقض الصارخ في دنيا العلم والبحث والتطوير ، فالكيميائيون في العادة يبذلون جهود مضنية لإنتاج مركبات ومنتجات كيميائية تعمر طويلاً . لكن هذا لا يمنع ان يوجد طائفه من اهل حرفة الكيمياء يكدون قريحتهم العلمية لإنتاج مركبات كيميائية قابلة للفناء بدلاً من الخلود والديمومة الكيميائية . إن إنتاج مواد بلاستيكية حيوية bioplastics قابلة للتحلل البيولوجي تعتبر أولوية بيئية ملحة ولهذا لا زالت الأبحاث التطويرية في شدة زخمها لإنتاج هذا النوع من البلاستيك من مواد اولية طبيعية قابلة للتجدد مثل المنتجات والمصادر الزراعية بدلاً من استخدام المواد الأولية البتروكيميائية . في الوقت الحاضر يصنع هذا البلاستيك الحيوي من وحدات بنائية monomers محوره من السيلولوز والنشأ وحمض اللاكتيك التي يمكن توفيرها بكميات مناسبة من معالجة المخلفات الزراعية وبقايا الصناعات الغذائية . و بالرغم من ارتفاع سعر هذا النوع من البلاستيك مقارنة بالأنواع التقليدية إلا أن لها أهمية استخدامات متزايدة و بالخصوص في المجال الطبي حيث تستعمل في تصنيع الخيوط الجراحية القابلة للتحلل وكذلك تستخدم كوسيلة لتنظيم إفراز ومن ثم امتصاص الجسم لبعض الأدوية حيث يغلف الدواء بطبقة رقيقة من هذا البولمر تتحلل ببطء مما يسمح بإفراز الدواء داخل الجسم وفق آليه زمنية محددة وبهذا يعمل هذا البولمر كمادة لتوصيل وحمل الأدوية إلى هدفها المنشود فيما يعرف بـ Drug Delivery . المثير للإعجاب حقاً أن بعض هذه الأنواع من البولمرات يمكن استخدامها بكفاءة لمعالجة الأورام السرطانية وذلك عن طريق إقفال الشعيرات الدموية الدقيقة التي تغذي هذه الأورام الصلبة . الفكرة الجريئة والخلاقة خلف هذا العلاج تقوم حول عملية حقن ( injection molding ) بولمر polyurethane الذي يكون عند امتزاجه بالدم حبيبات صلبة كبيرة تقفل الشعيرات الدموية مما يؤدي إلى (تجويع) الورم الخبيث وبعد ذلك بفترة معينة يتحلل البولمر ويخرج من الجسم لكن بعد أن يكون أقام حصار اقتصادي فعال على الورم السرطاني
الأعجوبة الثالثة: قطع غيار بشرية حسب الطلب
الاستخدام السابق للبولمر في طرق العلاج البلاستيكية Polymer Therapeutic ليس هو الاستخدام الوحيد لهذه المنتجات الكيميائية العجيبة لتحفيف المعاناة عن شرائح عريضة من المرضى. بالإضافة إلى ذلك توجد بحوث علمية وطبية عديدة منصبة بشكل أساسي على استخدام مواد حيوية مصنعة biomaterials لتحل محل بعض الأعضاء والأنسجة البشرية التالفة . في الغالب قطع الغيار الاصطناعية هذه مصنوعة من البلاستيك أو المطاط الصناعي ومن أمثلتها صمامات القلب والأوعية الدموية المصنعة من بولمرات الـ Teflon و Dacron . أما البولمرات المصنعة من المطاط السليكوني فهي شائعة الاستخدام لإنتاج الجلد الإصطناعي artificial skin وبصوره مشابهه، بعض البولمرات الاخرى تستخدم لتصنيع أطراف العظام والأصابع والغضاريف ومفاصل الركبة والمرفق والفخذ . لا يخفى ان الخط الفاصل بين الخيال العلمي والحقيقة الملموسة آخذ بالتلاشي حيث أن الأبحاث العلمية الحديثة أفرزت أعضاء بشرية اصطناعية كاملة مثل القلب والأذن و أطراف البدن كالأرجل والأيدي . المذهل حقاً أن ليس كل قطع الغيار البلاستيكية هذه يتم تجهيزها مسبقاً في المختبر ثم يتم بعد ذلك زراعتها Implant في الجسم . ففي السنوات الأخيرة طورت تقنية حيوية غاية في التقدم والنبوغ تقوم على فكرة تكوين وتنمية أغشية حيوية بل حتى أعضاء بشرية داخل الجسم بدلاً من صناعتها أولاً في المختبر . لتحقيق هذه المعجزة الطبية يتم أولاً زرع شبكة أسفنجية بلاستيكية تعمل كسقالة بناء يتم عليها إنشاء واستزراع الأغشية الحيوية المطلوبة . بعد ذلك يتم حقن ( injection molding ) خلايا معينة وأدوية مناسبة تتسبب في نمو الأغشية مع الزمن داخل الجسم وبهذه الميكانيكية يتم إنشاء أغشية جديدة قد تكون أوعية دموية أو غضاريف وصمامات قلبية بل حتى الخلايا العصبية العصية عن التعويض . الطموح العلمي لهذه التقنية ما زال في أوله فهناك أبحاث واعدة لإنتاج أعضاء داخلية كاملة كالكبد مثلاً بهذه التقنية الفريدة . بالإضافة لهذه القطع البلاستيكية البديلة التي تزرع أو تثبت داخل الجسم توجد كذلك تطبيقات متنوعة للمواد البلاستيكية ذات الاستعمالات الطبية مع فارق جوهري حيث انها تستخدم و تتواجد أساساً خارج الجسم البشري . ففي عمليات القلب المفتوح أو عند إجراء عمليات غسيل الكلى يتم استخدام أغشية بلاستيكية حيوية تساعد في استخلاص الأكسجين أو فصل المواد الكيميائية الضارة .
الأعجوبة الرابعة: شاشة بلاستيكية تأسر الأنظار
من رحم الظلام ولدت هذه الأعجوبة البلاستيكية الزاهيه ، ففي إحدى الليالي وعندما أغلق أحد طلاب الدراسات العليا أنوار المختبر الذي كان يعمل فيه في جامعة كامبردج الشهيرة ، وما ان قام بذلك حتى تسمر في مكانه من الدهشة حيث لاحظ أن جزء من أجهزته العلمية التي يعمل عليها يشع بضوء غريب . بعد البحث والتقصي تبين أن مصدر هذا الضوء الغريب عبارة عن فلم بلاستيكي خاص استخدم أصلاً كمادة عازلة لتغطية أحد الأجهزة الكهربائية . وهكذا وعن طريق الصدفة - مرة أخرى - تم اكتشاف الأعجوبة البلاستيكية الجديدة والتي هي عبارة عن بولمرات قادرة على إصدار أشعة الضوء عندما يطبق خلالهاجهد كهربائي ، الشيئالذي سيمكن من توليف صور ضوئية متحركة من هذه الأضواء المنبعثة . بالرغم من أن هذا الاكتشاف العلمي الشيق بالكاد يتجاوز العشر سنوات من العمر إلا أن التطبيقات التجارية أخذه في التسارع والانتشار على هيئة شاشات العرض البلاستيكية المستخدمة في الهواتف النقالة وأجهزة التليفزيون المصغرة والحاسبات الآلية المحمولة . لذا يتوقع أن هذه البولمرات المشعة للضوء light emitting polymers بإنتاجها لهذه الشاشات البلاستيكية الواعدة، ستكون سبباً كبيراً في إحالة وإزالة الشاشات الفضية التقليدية إلى أرفف المتاحف وإلى ذمة التاريخ ، بل إنه يتوقع لهذه الشاشات البلاستيكية أن تكون منافس حقيقي لتقنية شاشات عرض الكرستال السائل liquid crystal display الواسعة الانتشار .
الأعجوبة الخامسة: العاطفة بين البلاستيك والماء من الهيام إلى الجفاء
غرائب عالم البلاستيك لا تقف عند مقدرة بعض أنواع البلاستيك على توصيل الكهرباء أو توليد مجال مغناطيسي أو إصدار الضوء بل إن بعض الأنواع بإمكانها شرب الماء أو امتصاصه بمعنى أدق. بعض هذه البولمرات لها قدرة فائقة على الامتصاص super absorbent حيث قد تمتص 400 مرة وزنها من السوائل ذلك لانها في الواقع عبارة عن شبكة من البولمرات التي لا تذوب في الماء وبهذا فهي قادرة على الانتفاخswell واحتواء الماء عبر آلية لم تقسر بشكل كامل. هذه المواد أحياناً يطلق عليها الجلي المائي hydrogles وهي مواد لصيقة الاتصال بحياتنا اليومية على أقل التقدير في صورتها الفجة كحفائظ الأطفال أو حتى كريمات العناية بالجلد وحلوى الجلي الهلامية القوام . بالإمكان كذلك استخدامها في العدسات اللاصقة وفي الأضمدة الطبية ويمكن أيضاً إضافتها للتربة الزراعية لقدرتها على امتصاص كمية كبيرة من الماء ومن ثم تحتفظ برطوبة التربة لأطول فترة ممكنة مما يحسن عملية الري للحقول الزراعية . من جانب أخر توجد أنواع أخرى متطورة جداً من هذه البولمرات تعرف بالجلى المائي الذكي Intelligent التي لها استخدامات معقدة وبالخصوص في التطبيقات الطبية والصيدلانية ، حيث تستخدم هذه البولمرات في تنظيم إفراز الهرمونات والأدوية والمسكنات داخل الجسم البشري عن طريق إجراء عملية إفراز عكسية لهذه المركبات لحيوية بعد أن تكون حملت داخل البولمر في مراحل سابقه . من جانب أخر عند ربط بعض الأدوية بهذه البولمرات تقل إمكانية انتشار هذه الأدوية خارج المناطق المراد معالجتها وبالتالي يمكن تقليل الأعراض الجانبية للأدوية . بقي أن نشير إلى أن بعض أنواع هذا الجلي المائي الذكية يمكن أن تحضر بطريقة خاصة ومن ثم تستعمل لتقدير بعض الميكروبات البيولوجية في الأغذية بل حتى يمكن أن تستخدم لتصنيع العظام البديلة.
إذا كانت هذه البولمرات تنتفخ أوداجها هياماً والتهاماً للماء فبالمقابل توجد أنواع أخرى من البولمرات تشعر بجفاء ونفور شديد من الماء لذا فهي تستخدم بشكل شائع في صناعة الأقمشة والملابس الغير قابلة للبلل Waterproof وفي صناعة حفائظ الأطفال وفي ملابس الرياضة لأنها خلافاً للملابس القطنية لا تمتص العرق ومن ثم تساعد على تبريد اللاعب الرياضي وتحسين أداءه. لإنتاج هذا النوع من البولمرات المضادة للبلل يمكن استخدام البولمرات العضوية مثل Polyethlene أو البولمرات الغير عضوية مثل بولمرات السيليكون وبولمرات Phosphazenes
الأعجوبة السادسة: رقة الحرير و صلادة الصخر.. هل يجتمعان ؟
لقد مثل اكتشاف النايلون أو الخيوط الحريرية الاصطناعية ثورة هائلة ونجاح تجاري باهر دفع العقول العلمية إلى مزيد من البحث المبدع لإنتاج خيوط غاية في الرقة والنعومة لكنها مع ذلك غاية في القوة والمتنانة . من أبرز الأمثلة على هذه الألياف الاصطناعية Synthetic Fibers مادة تدعى Kevlar والتي نظراً لطبيعة تركيب سلاسلها البولمرية أمكن إنتاج أنواع من الألياف الصلبة والقوية بشكل خارق ، لذا أطلق عليها اسم الـ Supper Fibers حيث تزيد قوتها بحوالي عشرين مرة عن قوة الخيط الفولاذي . تستخدم هذه الألياف في الإنشاءات الهندسة الثقيلة مثل منصات حفر البترول أو تستخدم بشكل شائع جداً في الملابس والأجهزة الرياضية . وهي كذلك تستخدم في صنع السترات والملابس الواقية من الرصاص وفي صنع الملابس الواقية من الحريق لرجال المطافئ ويستخدمها كذلك رجال الفضاء في بزاتهم الواقية من الإشعاعات الكونية . أما في مجال الألعاب الرياضية فتستخدم بكثرة في تصنيع الملابس الرياضية الواقية من الإصابة نتيجة لوقوع اللاعب كما في رياضة التزلج على الجليد أو الماء وغيرها من الرياضات السريعة والخطرة . بالإضافة لذلك ونظراً لخواصها العازلة للحرارة فهي خيار جيد لصنع بدل الغطس و ملابس الألعاب الشتوية. بالاضافه لذلك فان مادة الـ Kevlar و لقوتها الفائقة تستخدم لصنع الإطارات المقاومة للثقب مثل تلك المستخدمة في طائرات الركاب الضخمة .
الأعجوبة السابعة: البلاستيك الناطق .. حقيقة أم خيال
بعد سرد العجائب البلاستيكية السابقة أعتقد أنه لا يحتاج المرء لكثير إقناع ليصدق بأن البلاستيك يمكن ووفق ظروف خاصة أن يتكلم وينقل الأصوات ، لتحقيق مثل هذا الخيال العلمي يتم استخدام نوع خاص من البولمرات يحضر بطريقة خاصة لينتج عنه تيار كهربائي عندما يطبق عليه ضغط خارجي وهو ما يعرف بخاصية الـ Piezoelectric . بهذه الحيلة العلمية يصبح الا ممكن ممكنا، حيث كل ما هو مطلوب عمله هو تشكيل رقاقة صغيرة من هذا البلاستيك توضع في اللاقط الصوتي (الميكروفون) ومن ثم ذبذبات الصوت تتسبب في ايقاع ضغط وجهد على البلاستيك ينتج عنه تيار كهربائي يحول ويترجم إلى صوت مسموع . من ألطف استخدامات هذا الشريط البلاستيكي (غير استخداماته التجسسية والتصنتية البغيضة) أنه يمكن أن يشكل على هيئة جهاز مراقبة يثبت بالقرب من الطفل الرضيع النائم ليصدر صوت إنذار إذا توقف الطفل لعله ما عن التنفس ولهذا الامر استخداماته الجليلة و لا شك في المستشفيات والحضانات . بصورة مشابهة بعض أنواع البلاستيك يمكنها إصدار تيار كهربائي لكن إذا تعرضت للحرارة فيما يعرف هذه المرة بخاصية Pyroelectlic . لذا يمكن استخدام هذه الحساسات الحرارية thermo sensors للاستجابة للأشعة تحت الحمراء المنبعثة من جسم الإنسان مما يوفر كاشف أمني وعسكري لا تخفى أهميته .
أعاجيب البلاستيك المستقبلية آخذه في التشكل
بالرغم من حداثة عمر البلاستيك الذي يزيد قليلا عن نصف قرن إلا أن البلاستيك اختصر مرحلة الفتوة والصبي لعمره الزمني بصوره غير مسبوقه في دنيا العلوم . يمكن تمثيل ذلك بحصول طفرة جينية هائلة نقلت البلاستيك من البدايات الخجولة لمركبات Polyethene البدائية نسبياً إلى العجائب البلاستيك التي أشرنا إلى بعضاً منها فيما سبق . المبهر حقاً أن التطور مازال مستمر بزخم وحيوية غير معهودة، فالأبحاث العلمية منذ عدة عقود متسارعه لتجعل علم البولمرات واحد من أكثر أفرع الكيمياء تقدماً وإزدهاراً وتنوعاً. فالمنتجات البلاستيكية الذكية آخذه في التزايد والتعقيد فعلى سبيل المثال تم تطوير ما يسمى البلاستيك الذاتي التصليح self-repairing حيث يقوم هذا البلاستيك بتصليح ومعالجة healing نفسه عند حدوث شقوق أو فراغات في بنيته . فعند تعرضه للإجهاد أو الحرارة تتكسر داخله كبسولات صغيرة جداً تحتوي على كمية زائدة من الـ monomer الأصلي وكذلك على العوامل الحفازة وعندما تمتزج هذه المواد يبدأ تفاعل البلمرة بشكل تلقائي ليقوم بلحم ورتق وإغلاق الشقوق المتكونة . أنواع أخرى من البولمرات الذكية تستطيع وبشكل ذاتي تغيير شكلها وخواصها الميكانيكية بمجرد تسليط جهد كهربائي عليها وبهذا بإمكانها أخذ الشكل المطلوب تكوينه أو ما يعرف بـ self-moulding حيث يستطيع البولمر الذكي من تذكر الوضع الذي يجب أن يتشكل فيه . وأخيراً الأبحاث ما زالت مستمرة على قدماً وساق لتحسين استخدام هذه البولمرات كوسائط لحفظ المعلومات الرقمية مما ينبأ بمستقبل زاهر لها في تصنيع الحاسبات الآلية.
و ختاما إذا أخذنا في عين الاعتبار ما تم الإشارة إليه فإننا لا نرجم بالغيب إذا قلنا أن الألفية الثالثة سوف تعرف في سجل التاريخ (إذا كتب الله للحضارة الحالية الاستمرار) بالعصر البلاستيكي تخليداً لمادة كيميائية جديرة بالانتساب إليها غيرت هيئة و ملامح عالمنا المعاش كما لم تفعل أي مادة كيميائية أخرى من قبل.
http://www.plasticindustries.net/upl...tion/share.gif
http://www.plasticindustries.net/upl...n/goodluck.gif
http://www.plasticindustries.net/upl.../aboyossef.gif
