إيان راندال

 ترجمة: شيماء ميران

طور باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا الأميركيَّة، نوعاً جديداً من الزجاج أقوى بعشر مرات من نظيره العادي، ونصف بصمته الكاربونية تقريباً، يُطلق عليه اسم "Lion Glass".

وربما يساعد الزجاج الجديد في مكافحة انبعاثات الاحتباس الحراري، كما يجعل المنتجات أخف وزناً من دون المساومة على القوة.

وفقاً للباحثين، فإنَّ تصنيع الزجاج حالياً يطلق سنوياً 68 مليون طنٍ من ثاني أوكسيد الكربون في جميع أنحاء العالم. 

ويقوم الباحثون بتسويقه، بعد أنْ قدموا طلب براءة اختراع لجميع مكونات عائلة لاين كلاس.

ولأنَّ الزجاج يدخل في كل شيء بدءاً من النوافذ وشاشات الهاتف إلى الأواني المنزلية، فقد أجرى البحث عالم الزجاج البروفيسور "جون ماورو" وزملاؤه في ولاية بنسلفانيا، أوضحوا فيه أنَّ زجاج "سيليكات الجير الصودا" الموجود في عناصر النوافذ إلى أدوات المائدة الزجاجيَّة مصنوعٌ من صهر ثلاثة مكونات، رمل الكوارتز ورماد الصودا والحجر الجيري، والأخيرين يطلقان غاز الاحتباس الحراري ثاني أكسيد الكربون أثناء ذوبانهما.

قال البروفيسور ماورو: "تتحلل الكاربونات أثناء عملية صهر الزجاج إلى أكاسيد وتنتج ثاني أكسيد الكاربون، ويتم إطلاقه في الغلاف الجوي".

لذلك فإنَّ نصيب الأسد من الانبعاثات الناتجة عن تصنيع الزجاج يأتي من خلال إنتاج الطاقة اللازمة لتسخين الأفران إلى درجات حرارة يذوب فيها الزجاج العادي وتتراوح بين (1550 – 1600 درجة مئويَّة).

في حين تصل نقطة انصهار "لاين كلاس" الى أقل بنسبة (300 - 400 درجة مئويَّة)، ما يعني أنَّ إنتاجه يتطلب طاقة أقل 30 بالمئة من زجاج جير الصودا.

وأضاف ماورو: "هدفنا هو تصنيع زجاجٍ مستدامٍ على المدى الطويل، فإنَّ (لاين كلاس) يحد من استخدام مواد تحتوي على الكاربون، ويخفض درجة انصهار الزجاج بدرجة كبيرة".

فوجئ الفريق حين اكتشفوا أنَّ الزجاج الجديد يوفر مقاومة تشقق أعلى من نظيره العادي، إذ يمكن أنْ تصل مقاومته الى عشر مرات على الأقل من زجاج جير الصودا الذي يميل إلى الكسر تحت حمولة تبلغ (0.1 كغم) من القوة المسلطة عليه.

أوضح عالم المواد الدكتور نيك كلارك: "لقد واصلنا زيادة الوزن على لاين كلاس حتى وصلنا إلى الحد الأقصى للحمل الذي تسمح به المواد، وببساطة لم ينكسر". 

تعدُّ مقاومة الكسر خاصية أساسيَّة للزجاج المنتج تجارياً، فالكسر هو سبب فشل المادة في النهاية. 

يوضح الباحثون أنَّه بمرور الوقت تظهر كسورٌ دقيقة على سطح الزجاج تشكل نقاط ضعف.

يؤكد البروفيسور ماورو أنَّ "مقاومة التلف تعدُّ خاصية مهمة بالنسبة للزجاج؛ لأننا نعتمد على قوة الزجاج في صناعات السيارات والإلكترونيات، والزراعة، وتكنولوجيا الاتصالات مثل كابلات الألياف الضوئية.

وفي مجال الرعاية الصحية، إذ يتمُّ تخزين اللقاحات في عبوات زجاجية قوية مقاومة كيميائياً".

يأمل الباحثون بتصنيع المنتجات المصنوعة منه بتصميم أقل نحافة، نظرًا لأنَّ (كلاس لاين) أقوى من نظيره المعتاد.

يوضح ماورو "يجب أنْ نكون قادرين على تقليل السماكة مع الاستمرار في الحصول على المستوى ذاته من مقاومة الضرر. 

فكلما كان منتجنا أخف وزناً، فهذا أفضل للبيئة، لأننا نستخدم موادَّ أقل ونحتاج إلى طاقة أقل لإنتاجه".

عن الاكسبريس