الحركة المسيَّرة بالرطوبة

كثير من الكائنات الحية، كالبكتيريا وأبواغ البذور المنتشة، يبدي تجاوبًا دراماتيكيًّا نحو الماء في محيطه. ومحاكاة لذلك، طوّر العلماء العديد من البوليمِرات التركيبية التي تتفعل بالرطوبة، والتي يمكنها تحويل الطاقة الكامنة في تدرجات الرطوبة إلى استجابة ميكانيكية.

ولكن التطبيق العملي لمواد كهذه كان محدودًا؛ بسبب أزمنة استجابتها البطيئة أصلاً.  

وللتغلب على هذه النقطة، عاد بانس ناوموف -الكيميائي من جامعة نيويورك أبو ظبي- وفريقه إلى مرحلة الإعداد. طوروا مادة جديدة؛ هجينة من الأجاروز، السكر المتعدد ذي القدرة العالية على الاحتفاظ بالماء، وأحد مشتقات الأزو بنزين، الذي يتفاعل كيميائيًّا مع الأشعة فوق البنفسجية ويمنحها قوة مضافة1.

عند تعريض فِلم رقيق من هذه المادة إلى سطح رطب تتمدد الطبقة البعيدة أقلّ من تمدد الطبقة القريبة، مما يجعل الفِلم يلتف للأعلى. يحدث الامتزاز والانتزاز (الرشح) بمعدلات مختلفة، مما يجعل هذا الالتفاف يحدث بطريقة دورية محددة، بتكرر أقصاه 150 دورة في الدقيقة، مما ينتج حركة حقيقية.

يمكن للمادة أن تؤدي عملاً ميكانيكيًّا يعادل حمل 85 ضعف وزنها، وهي حساسة جدًّا لتدرجات الرطوبة. وقد أدى مجرّد وضعها في راحة اليد إلى التفاف الفِلم بسرعة ودون توقف. 

إضافة إلى ذلك، تسمح استجابة المادة ضوئيًّا بالاستعمال الخارجي للأشعة فوق البنفسجية لدفع النظام نحو حركة سريعة. بهذه الطريقة، فإن توفر آلية تشغيل/إطفاء موازية يمكنها بدء الاستجابة الميكانيكية التي تقودها الرطوبة، سيسمح للمادة بالتغلّب على أوقات الاستجابة البطيئة عند التشغيل. 

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.