علماء يطورون بوليمر ذاتي الشفاء للاستخدام تحت الماء
لقد أنشأ الباحثون مادة بوليمرية جديدة تقوم بإصلاح الأضرار تلقائيًا أثناء غمرها في الماء. يمكن لهذا الاختراق أن يغير صيانة البيئات البحرية والمائية. تم تفصيل الابتكار في دراسة نُشرت في 27 سبتمبر 2025.
قام فريق من المهندسين في جامعة كاليفورنيا، بقيادة الدكتورة إلينا فاسكيز، بتصميم بوليمر ذاتي الشفاء قادر على إصلاح الشقوق والتمزقات في الظروف تحت الماء. المادة، المكونة من روابط تساهمية ديناميكية ومكونات هيدروفيلية، تعيد ترميم سلامتها الهيكلية خلال ساعات من الضرر، حتى في أعماق تحاكي ضغوط المحيط تصل إلى 100 متر.
يأتي التطوير من ثلاث سنوات من البحث في المواد التكيفية للبيئات القاسية. ركزت الاختبارات الأولية في عام 2022 على الظروف الجافة، لكن التحديات مع تداخل الماء دفع إلى ابتكارات في كيمياء الروابط. بحلول سبتمبر 2025، حقق الفريق كفاءة شفاء بنسبة 95% في الماء المالح، كما تم التحقق من ذلك من خلال قياسات قوة الشد قبل وبعد الضرر المحاكى.
"هذا البوليمر لا ينجو من الماء فحسب؛ بل يزدهر فيه، مما يمكن تطبيقات مثل هياكل غواصات ذاتية الإصلاح أو خطوط أنابيب تحت الماء"، قالت فاسكيز في ملخص الدراسة. الميزة الرئيسية للمادة هي قدرتها على تشكيل روابط متقاطعة قابلة للعكس التي تفعل عند الترطيب، وهي عملية غير ممكنة مع الشافيين الذاتيين الهيدروفوبيين السابقين.
يبرز السياق الخلفي الحاجة إلى هذه التكنولوجيا وسط النمو في البنية التحتية البحرية، بما في ذلك مزارع الرياح والتعدين في أعماق البحار. تتطلب الإصلاحات التقليدية الجفاف أو تدخلات الغواصين، مكلفة بمليارات الدولارات سنويًا. بينما النتائج المخبرية واعدة، فإن التجارب الميدانية مخطط لها في عام 2026 في المحيط الهادئ.
لا تظهر تناقضات كبيرة في التقرير، على الرغم من أن الدراسة تشير إلى قيود في درجات الحرارة الشديدة أقل من 5 درجات مئوية، حيث يبطئ الشفاء إلى كفاءة 70%. تمتد الآثار إلى الاستخدامات الطبية الحيوية، مثل الأجهزة القابلة للزرع التي تصلح نفسها في السوائل الجسدية، لكن التسويق قد يستغرق 5-10 سنوات في انتظار اختبارات القابلية للتوسع.