طالبة دكتوراه بالجامعة الأمريكية تستخدم دودة القز لتخزين ونقل الطاقة في الأقمشة

كتب- محمد قاسم:

أجرت بسنت علي، طالبة الدكتوراة في برنامج تكنولوجيا النانو بكلية العلوم والهندسة بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، مشروعًا بحثيًا غير تقليدي لاستخدام ديدان القز لإنتاج حرير موصل للكهرباء والذي يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات التكنولوجية، مثل: المكثفات الكهربائية فائقة السعة supercapacitor أو الأجهزة التي تخزن الطاقة.

ونُشر البحث في مجلة Scientific Reports للتقارير العلمية، والتي تتفرع من المجلة العلمية متعددة التخصصات العالمية الرائدة "Nature"، تحت إشراف ناجح علام، الأستاذ في قسم الفيزياء بالجامعة، حسبما ذكرت الجامعة في بيان.

نفذت بسنت فكرتها، كما ركز بحثها أيضاً على إنتاج أقمشة يمكن ارتداؤها تكون لديها إمكانية تخزين ونقل الطاقة.

عندما اقترحت بسنت فكرتها البحثية الغريبة، أخبرها أصدقاؤها وأساتذتها بأنها قد فقدت عقلها، ولكنها قررت أن تبدأ بحثها. تقول علي: "نحتاج إلى الكهرباء في كل وقت وفي كل مكان نذهب إليه من أجل القيام ببعض الأمور مثل شحن هواتفنا وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. لذلك تبادر الى ذهني سؤال: هل يمكننا صنع مكثف كهربائي مرن يمكن ارتداؤه؟ أيمكن أن تتخيل إمكانية شحن هاتفك باستخدام قميصك. وكان الحرير أول مادة أفكر في استخدامها."

وتمكنت بسنت من القيام بذلك عن طريق رش مواد كيميائية موصلة للكهرباء على أوراق النباتات التي تأكلها ديدان القز. وبعد إطعامهم لمدة 10 أيام، أنتجت الديدان حريراً محملاً بتلك المواد الكيميائية، وبالتالي حريراً موصلاً للكهرباء، وبعد ذلك جرى استخدام هذا الحرير في تصنيع منسوجات.

واستغرق البحث وقتاً طويلاً، حيث تطلب الأمر خمسة أسابيع حتى تنمو ديدان القز، و10 أيام لإطعامها وأربعة أيام لإنتاج الحرير.

وعقّب الدكتور ناجح علام، الأستاذ في قسم الفيزياء بالجامعة، المشرف على البحث، معقباً على نتائج البحث "برغم كونها عملية بسيطة، إلا أنها فكرة جديدة ومبتكرة".

وأشار علام، إلى مدى إمكانية استخدام الحرير الموصل للكهرباء في عدد كبير من التطبيقات العملية، مضيفاً أن كثير من الشركات تبحث دائماً عن مواد جديدة وخفيفة تبدد من الحرارة، والتي يمكن إدماجها في إنتاج الإلكترونيات.

وقال: "على سبيل المثال، يمكن دمج الحرير الموصل للكهرباء في جهاز كمبيوتر محمول لمنع ارتفاع درجة الحرارة. ويمكن أن تكون أحد التطبيقات طويلة المدى إنتاج مادة جديدة حيث يتم وضع محسسات الغازات في الملابس، مثل تلك التي يرتديها عمال التعدين".

وقبل نشر البحث، سجلت بسنت وعلام، بحثهما بوكالة براءات الاختراع الأمريكية U.S. Patent Office.

وتنتظر بسنت شحنة جديدة من ديدان القز لكي تتمكن من تطوير بحثها ومحاولة صنع مكثفات فائقة تعمل على توصيل الكهرباء بشكل أفضل، وستقوم بعرض عملها في اجتماع ومعرض جمعية أبحاث المواد Materials Research Society Meeting and Exhibit في بوسطن، ماساتشوستس في ديسمبر 2019.

يذكر أنه قبل نشر بحثها هذا في مجلة Scientific Reports، كان قد نُشر لها خمسة إصدارات في مجلات علمية أخرى، تقول بسنت "أنا فخورة للغاية بأن هذه الفكرة الجنونية قد حظيت ببعض الاهتمام، فرؤية أفكارك تتجسد وتتحقق أمامك هو حقاً شعور رائع."