الدخان المجمد

Transition de phase

-----___-----

gaz--solide

الدخان المجمد

ابتكر العلماء مادة جديدة اسمها aerogel أو الدخان المجمد ، تعتبر أخف مادة صلبة في العالم وتتميز بقوة مدهشة.

أصبحت مادة " ايروجيل" محط اهتمامات العلماء في الاونة الاخيرة. علما بان مادة ايروجيل تم تسميتها بالحروف المختصرة من كلمة " ايرو" التي تعني الهواء" و" جيل" التي تعني مادة مكعبة ثلاثية الأبعاد. ويصل وزنها إلى ثلاثة أضعاف الهواء فتعد أخف مادة صلبة في العالم. وتتميز بارتفاع درجة توصيل الضوء وصلابتها حيث تصمد أمام النار حتى درجة أعلى من 1000 درجة مئوية. وقد أطلق عليها لقب "المادة الحلم العازلة للحرارة " التي يمكنها تغيير المستقبل. 

اكتسبت المادة اسم الدخان المجمد نسبة إلى شفافيتها وخفتها غير المعهودة. وتم تصنيعها من جيلّ (مادة هلامية) مع استبدال المادة السائلة في الجيلّ بمادة غازية ،ويمكن استخدامها في الكشف عن الملوثات البيئية و المواد السامة والكيماويات الضارة.

صنعت هذه المادة سابقاً من عدة مواد مختلفة مثل البوليمر والسيليكا ومركبات الكربون، واستخدمت كعوازل حرارية في المباني، وكمادة لامتصاص التسرب النفطي، لكنها المرة الأولى التي يصنعها العلماء بهذه الطريقة من مادة هلامية ليحصلوا على أخف مادة صلبة حتى الآن حيث تبلغ كثافتها 4 ملجم في السنتيمتر المكعب.

وللإيروجيل مزايا مدهشة، فإذا خلطت المادة بمواد بلاستيكية تصبح ذات مرونة كبيرة للغاية وكأنها زنبرك يمكن مده آلاف المرات، لدرجة أنه يمكن لمقدار صغير من المادة أن يغطي ملعب كرة كامل! كما أنها موصل جيد للكهرباء مما يتيح استخدامها في عالم الإلكترونيات بشكل فعال. ذكرتني هذه المادة بفيلم (فليبر) والعالم الذي اخترع مادة عجيبة ذات امكانيات خارقة. يبدو أن خيال الأمس أصبح واقع اليوم ، وخيال اليوم سيصبح واقع المستقبل!!

في القريب العاجل :الدخان المجمد في صناعة البطاريات الخارقة

علي مر السنين شاهدنا الكثير من الاختراعات و التطورات المزهلة في عمليات انتاج الطاقة بجميع اشكالها مثل الطاقة الشمسية و طاقة الرياح و طاقة التوربينات و لكن اليوم سنتعرف علي نوع جديد من أنواع انتاج الطاقةو خصوصا في صناعة البطاريات , رأينا مجموعة هائلة من المواد الغريبة المستخدمة في صناعة البطاريات مثل القهوة و الماء .. غريب اليس كذلك !! و لم تتنتهي هذة المحاولات حيث وجد الباحثون في جامعة فلوريدا استخدام جديد للمادة الأخف وزنا ( و أكثر غرابة ) و هي الدخان المجمد أو كما يطلقون علية Aerogel .


واحد من اخف المواد المستخدمة وزنا – و يتميز بقدرتة الكبيرة علي العزل الحراري كما بالصور (الوردة موضوعة علي الهب ولا تحترق لوجود هذة المادة حائل بينها و بينه)- يحتوي ال Aerogel علي أنابيب متعددة دقيقة جدا من الكربون تسمي multi-walled carbon nanotubes أو باختصار (MWCNT) و هذة الأنابيب أدق الاف المرات من شعرة الانسان. ويقول أحد المتخصصين في هذا المجال الاستاذ تشاي أن هذة المواد في سوف تكون قادرة علي تخزين الطاقة بكميات هائلة أفضل من المكثفات و البطاريات في المستقبل القريب . وبالطبع سوف يكون لها العديد من التطبيقات المحتملة , وسوف تفتح لنا مجالات جديدة حقا لاستكشافات أخري لم نراها بسبب خصائص هذة المادة الغريبة.


أنشئت هذة المادة من قبل شخص يسمي Samuel Stephens Kistler في عام 1931 , و كانت نتيجة رهان مع صديقة من منهم يستطيع تحويل سائل الي حالة هلامية ( جيلي ) بالغاز دون حدوث انكماش !!

azzedin Bkta