علماء يطورون مادة ذاتية الشفاء للبيئات القاسية
قام فريق من المهندسين بإنشاء مادة مركبة جديدة تُصلح نفسها تحت درجات حرارة عالية وضغط ميكانيكي. هذا الاختراق، الذي أُعلن عنه في 3 أكتوبر 2025، يمكن أن يُحدث ثورة في الصناعات مثل الفضاء الجوي والتصنيع. الابتكار يعالج التحديات الطويلة الأمد في متانة المواد.
كشف باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عن مادة ذاتية الشفاء رائدة في 3 أكتوبر 2025، قادرة على إصلاح الأضرار بشكل مستقل حتى في الظروف القاسية. المادة، التي سُميت 'المركب ThermoHeal'، تحتوي على ميكروكبسولات مدمجة مليئة بمواد الشفاء التي تفعل عند الاصطدام أو التعرض للحرارة، مُستعيدة حتى 95% من قوتها الأصلية.
يأتي التطوير من دراسة نُشرت في مجلة Nature Materials. شرحت الباحثة الرئيسية الدكتورة إلينا فاسكيز العملية: 'عندما تتضرر المادة، تنفجر الكبسولات، مُطلقة بوليمر يتدفق إلى الشقوق ويتبلور تحت الحرارة، مُصلحًا الهيكل بفعالية.' يعمل هذا الآلية بفعالية عند درجات حرارة تتراوح من -50 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية مثل إعادة دخول المركبات الفضائية أو العمليات في أعماق البحار.
يكشف السياق الخلفي أن المواد التقليدية غالبًا ما تفشل كارثيًا تحت الضغط، مما يؤدي إلى إصلاحات مكلفة أو فشل في التطبيقات الحرجة. يبني عمل فريق MIT على بوليمرات ذاتية الشفاء السابقة لكنه يتقدم بها بمرونة حرارية، تم اختبارها على مدى 500 دورة من الضرر والإصلاح في محاكاة المختبر. جاء التمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF)، مع إجراء التجارب على مدى عامين.
الآثار كبيرة للفضاء الجوي، حيث يمكن للمواد الأخف وزنًا والأكثر مرونة تقليل الوزن وتكاليف الصيانة. لاحظت الدكتورة فاسكيز: 'هذا ليس مجرد تدريجي؛ يمكن أن يمدد عمر المكونات بعقود.' ومع ذلك، تبقى التحديات في توسيع الإنتاج للاستخدام التجاري، حيث تكلف المادة حاليًا 20% أكثر من المركبات القياسية.
لا تظهر تناقضات كبيرة في التقرير، على الرغم من أن الدراسة تؤكد على نتائج المختبر وتدعو إلى اختبارات في العالم الحقيقي. تبرز هذه الابتكار الجهود المستمرة في علم المواد لإنشاء تقنيات تكيفية ومستدامة وسط الطلب المتزايد على المتانة في الهندسة.