زجاج أقوى من الفولاذ... ابتكار يمكن أن يغير وجه الأرض

يعرف العالم دوما الزجاج بأنه تلك المادة الهشة سهلة الكسر، التي ‏تمتاز بشفافيتها، لكن يبدو أن ذلك سيصبح دربا من دروب ‏الماضي، بعدما توصل العلماء إلى ابتكار يمكنه أن يغير وجه الأرض، ‏بحسب وصفهم.‏

وابتكر مجموعة من العلماء، بحسب ما نشره موقع "بوبيولا ‏ساينس" نوعا من الزجاج أقوى من الفولاذ، ويمكنه أن يدخل في ‏مختلف أنواع الصناعات، بدءا من الهواتف المحمولة وحتى ‏تصميم المباني.‏

وتمكن العلماء من الوصول إلى هذا النوع من الزجاج عن طريق ‏تسخين الزجاج إلى درجة عالية جدا، ثم إضافة نوع من الفلزات ‏القوية، ثم تركها تبرد ليصبح أمامنا زجاج أقوى من الفولاذ يمكن ‏استخدامه في بناء ناطحات السحاب أو صناعة شاشة الهواتف ‏الذكية والحواسيب اللوحية والمحمولة.‏

واستعان مجموعة من العلماء اليابانيين بأحد مركبات الألمونيوم، ‏التي يمكن إضافتها إلى الزجاج من دون أن تؤثر على شفافيته، وتزيد ‏قوته بصورة كبيرة، بحيث يصبح أقوى حتى من الفولاذ.‏

واستخدم الباحثون مادة الألموينا، وهي نسخة مؤكسدة من ‏الألومنيوم، والتي تمتلك بعضا من أقوى الروابط الكيميائية على ‏وجه الأرض.‏

وتعمل الفرضية البحثية التي تم تطبيقها، على أن مزج مادة ‏الألموينا مع الزجاج سيخلف وراءه مادة جديدة فائقة القوة، ولكن ‏النتائج كانت مذهلة بالنسبة لهم، لأن المادة الجديدة كانت أقوى ‏مما تصوروا بكثير.‏

محاولات فاشلة

ومرت مراحل تصنيعهم للزجاج الأقوى من الفولاذ، بعدد من ‏المحاولات الأخرى الفاشلة، حيث تشكلت في أول مرة تم تطبيق ‏التجربة فيها بلورات ضبابية من ثاني أكسيد السيليكون على سطح ‏الزجاج، بحيث بات الزجاج غير شفاف، ولا يمكن اعتباره زجاجا، ‏بل بات مادة أخرى جديدة، وإن كانت قوية، لكن يعيبها أنها ليست ‏شفافة.‏

وحاول الباحثون مجددا العثور على طريقة لتكوين طبقة ثاني ‏أكسيد السيليكون تلك، حيث طوروا طريقة إنتاج أطلقوا عليها ‏اسم "الارتقاء الديناميكي الهوائي"، والتي كانت ناجحة بصورة ‏مذهلة.‏

الارتقاء الديناميكي الهوائي

وتعمل تلك الطريقة الجديدة على الاحتفاظ بمزيج الزجاج ‏والألموينا في الهواء أثناء تشكله، ثم ضخ غاز الأكسجين في الخليط ‏والسطح المحيط به، وتعمل حينها أشعة الليزر كملعقة تمزج هذا ‏الخليط خلال برودته، وهو ما نتج عنه مادة تحتوي على الألموينا ‏أكثر من الزجاج، وبات شفافا وعاكسا وشديد الصلابة بصورة أكبر ‏من معظم المعادن المحيطة بنا وحتى الفولاذ والصلب.‏

ويأمل الباحثون أن ينجح تطبيق تقنية "الارتفاع الديناميكي ‏الهوائي" في تصنيع نوعيات زجاج مختلفة يمكن استخدامها في ‏الحياة العملية، مثل تصنيع النظارات فائقة القوة التي يمكن لا أن ‏تنكسر أو تخدش بسهولة، وكذلك تصنيع شاشات هواتف ذكية ‏عصية على الكسر.‏

ويسعى الباحثون في المستقبل إلى تطوير تلك التقنية، بحيث يمكن ‏استخدام الزجاج في أعمال البناء والتشييد، بدلا من الحديد ‏والصلب والفولاذ، لأن التقنية الحالية تعمل فقط على نماذج ‏الزجاج الصغيرة نسبيا، ولكن يبدو أن تطويرها لن يستغرق وقتا ‏طويلا، لتصبح المباني المتصدعة والشاشات المنكسرة دربا من ‏دروب الماضي قريبا.‏