علماء يستخدمون حراشف السمك في صناعة مصابيح الإنارة

قد يبدو الأمر مشكوكاً فيه، ولكن السر لصناعة مصابيح ثنائية باعثة للضوء (أضواء إل إي دي) أكثر جودة قد يكمن في البحر. وفقاً للعلماء من معهد ناغويا للتكنولوجيا (Nagoya Institute of Technology)، يمكن تحويل حراشف السمك إلى مصابيح ثنائية باعثة للضوء ذات فاعلية مدهشة بسهولة ودون استهلاك الكثير من الطاقة.

المصابيح الثنائية الباعثة المصنوعة من بقايا الأسماك

تم هذا الاكتشاف على يد كل من يونزي شين (Yunzi Xin)، أستاذ مساعد في معهد ناغويا للتكنولوجيا وتاكاشي شيراي (T أakashi Shirai)، أستاذ مشارك في نفس المعهد وكاي أوداتشي (Kai Odachi)، طالب في مرحلة الماجستير في المعهد ذاته. ما وجده الباحثون هو أنه يمكن تحويل حراشف السمك التي يتم استخراجها من بقايا الأسماك إلى نوع من البنى الكربونية النانويّة فائقة الفاعلية يحمل اسم بصلات الكربون النانوية (أو الفوليرينات متعددة الطبقات) بسهولة نسبية. يمكن استخدام هذه البنى في صناعة مصابيح ثنائية باعثة فائقة القوة والفاعلية.

تستخدم الفوليرينات متعددة الطبقات التقليدية بالفعل في مختلف المجالات الصناعية مثل الطب الحيوي والتصوير، وذلك بسبب قدرتها المذهلة على نقل التيار الكهربائي والحرارة. لكن لسوء الحظ، فإن صناعة هذه البنى هي عملية معقدّة للغاية وتستهلك الكثير من الطاقة إذا اعتمدت على الآليات الحالية، كما أنها يمكن أن تكون سامّة ومكلفة. لكن الاكتشاف الجديد قد يغيّر ذلك.

من بقايا الأسماك إلى الفوليرينات متعددة الطبقات في 10 ثوانٍ

يشرح الفيديو أعلاه طريقة تصنيع الفوليرينات متعددة الطبقات من حراشف الأسماك.

أحد الأسباب التي تجعل هذا الاكتشاف ممتعاً بشكل خاص هو حقيقة أن الباحثين لا يعلمون بالضبط السبب الذي يجعل حراشف الأسماك قابلة للتحويل إلى فوليرينات متعددة الطبقات "استثنائية". لكنّهم يفترضون أن قدرة الكولاجين الموجود في الحراشف على امتصاص الأمواج الميكرويّة ونقل الحرارة هي السر.

كتب فريق الباحثين: "ما يجعل هذه المقاربة مميزة هو أنها لا تتطلّب ظروفاً قاسية أو استخدام الوسائط المعقّدة أو الكثير من الوقت. إذ إنه يمكن تحويل حراشف السمك إلى الفوليرينات متعددة الطبقات في أقل من 10 ثوانٍ".

أضواء وشاشات ذات جودة أعلى

إذاً، ما هو مدى فاعلية هذه الفوليرينات متعددة الطبقات؟ يقول شيراي: "تصدر الفوليرينات أمواجاً من الضوء المرئي فائق السطوع بفاعلية (أو إنتاجية كميّة) تبلغ 40%.  وتبلغ هذه الفاعلية التي لم يتم الوصول إليها من قبل 10 أضعاف فاعلية الفوليرينات الاصطناعية التي تم الإبلاغ عنها من قبل والتي صُنعت بتطبيق الآليات التقليدية".

من المرجّح أن يتم استخدام هذه الآلية الجديدة ليس فقط في صناعة منتجات الإضاءة في مجال التصوير الفوتوغرافي، بل في صناعة أجهزة التلفاز والشاشات وغيرها. يقول شيراي: "قد تمكّننا الخواص البصرية المستقرة لهذه الفوليرينات من تصنيع الأضواء الثنائية الباعثة للضوء وأشرطة الكاميرات الحساسة للضوء الانبعاثية ذات المساحات الكبيرة والتي تتمتع بالمرونة"،  ويضيف: "تفتح هذه النتائج آفاقاً جديدة لتطوير الشاشات وأضواء الحالة الصلبة من الجيل التالي".