کد خبر ۶۹۵۵۶۱
تاریخ انتشار: ۱۶:۰۸ - ۰۵ آبان ۱۳۹۸ - 27 October 2019
تصور كنيد كه از پليمر خود تخريب شونده براي ساخت پهپاد يا گلايدر (هواپيماي بي موتور) استفاده شود. از آن جايي كه اين محصولات مي توانند در مدت زماني بسيار كوتاه تخريب شوند، امكان نابود سازي پهپاد به محض فرود و از بين بردن هر گونه مدرك فيزيكي وجود خواهد داشت.

عصرایران؛ مجله تصويري سلاح- بر اساس گزارش انجمن شيمي آمريكا، دانشمندان موفق به ساخت پليمري متفاوت شده اند كه با تحريك يك مكانيسم داخلي و يا تابش نور تخريب مي شود. گفتني است كه اين پليمر منحصر به فرد اختصاصا براي وزارت دفاع اين كشور ساخته شده و در اصل كاربردي نظامي خواهد داشت. در حالي كه ممكن است يك پليمر خود تخريب شونده در دنياي واقعي كارايي چنداني نداشته باشد، طرح مفهومي مواد پايدار كه سريعا حل شده و رد پايي از خود به جاي نمي گذارند به شدت مورد علاقه گروه هايي است كه بر تجهيزات جاسوسي سرمايه گذاري مي كنند. در صف اول اين گروه ها مي توان به وزارت دفاع آمريكا و همچنين آژانس اطلاعات مركزي (به اختصار سيا) اشاره كرد. با توجه به چنين تقاضايي، انجمن شيمي آمريكا در فصل گذشته ميلادي از محصولي پليمري با مشخصات عنوان شده رونمايي كرد.

پلیمر مورد علاقه سیا!

پلمير خود تخريب شونده چيست؟

اين محصول مانند آن دسته از پليمرهايي نيست كه به تدريج و براي مثال طي يك سال تخريب مي شوند. Paul Kohl از مؤسسه فناوری جورجیا كه رهبر تيم طراحي پليمر خود تخريب شونده است، در اين خصوص مي گويد: ماده اي كه توسط تيم ما توليد شده است، شباهتي به پلاستيك هاي زيست تخريب پذير ندارد. همانطور كه مي دانيد اين گونه از مواد پلاستيكي به محبوبيت زيادي ميان مردم دست يافته اند. اما پليمري كه با تلاش شبانه روزي اعضاي گروه انجمن شيمي طراحي شده است، تنها با فعال شدن يك مكانيسم داخلي و يا تابش نور خورشيد به آن، تجزيه مي شود.

اين سيستم هاي پليمري جديد به خوبي مورد توجه واحدهاي نظامي قرار گرفته اند و به زودي راه خود را به كشورهاي ديگر نيز باز خواهند كرد. براي مثال تصور كنيد كه از پليمر خود تخريب شونده براي ساخت پهپاد يا گلايدر (هواپيماي بي موتور) استفاده شود. از آن جايي كه اين محصولات مي توانند در مدت زماني بسيار كوتاه تخريب شوند، امكان نابود سازي پهپاد به محض فرود و از بين بردن هر گونه مدرك فيزيكي وجود خواهد داشت. بدين ترتيب مي توان از آنها براي انجام ماموريت هاي فوق سري با ضريب اطمينان بالا استفاده كرد.

اما پليمر مد نظر چه حقه اي براي نابودسازي خود به كار مي برد؟ از ديدگاه دانش شيمي، به اين حقه "سقف دمايي" گفته مي شود. سقف دمايي معياري از تمايل يك پليمر براي بازگشت به مونومرهاي تشكيل دهنده خود است. اين پديده با مفهوم ديگري تحت عنوان "كرنش" كه نوعي دافعه ميان الكترون ها محسوب مي شود، در ارتباط است. به همان نسبت كه الكترون ها يكديگر را دفع مي كنند، انرژي افزايش مي يابد. حال اگر سقف دمايي پايين تر از مقدار مشخصي باشد، شرايط حاكم بر مجموعه ايستا و ثابت باقي مي ماند. در مقابل چنانچه دما به بالاتر از حد تعيين شده افزايش يابد، كرنش به نقطه اي مي رسد كه الكترون ها يكديگر را دفع كنند و در نتيجه آن پليمر تجزيه مي شود.

اين پديده را مي توان در موادي كه هر روزه با آنها سر و كار داريم مانند پليمر مصنوعي پلي استايرن نيز مشاهده كرد. پلي استايرن پليمري سخت و جامد است كه معمولا براي بسته بندي مواد غذايي از آن استفاده مي شود. پلي استايرن هم يك سقف دمايي منحصر به خود دارد كه بالاتر از آن به سرعت ذوب مي شود. در اين دسته از مواد روند تخريب وابسته به شكست هزاران پيوند شيميايي است. اين در حالي است كه پليمر توسعه يافته توسط تيم Kohl تنها به يك پيوند به عنوان جرقه اوليه نياز خواهد داشت؛ درست مانند همان چيزي كه در بازي دومينو شاهد آن هستيم.

تا پيش از اين نيز گروه هاي علمي مختلفي روي چنين مفهومي كار كرده بودند. اما چالش اصلي پيش روي همگي آنها، ناپايداري ماده در دماي اتاق (عمدتا بين 59 تا 77 درجه فارنهايت) محسوب مي شد. با توجه به اين موضوع، Kohl نقطه قوت تيم خود را طراحي ماده اي مي داند كه فقط به تابش فرا بنفش حساس است و بدين ترتيب مي تواند در يك اتاق كاملا روشن به خوبي استحكامش را حفظ كند. لازم به ذكر است كه اين پليمر در معرض نور خورشيد يا بخار مي شود و يا به حالت مايع خود باز مي گردد. وي ادامه مي دهد: بسته به نياز مصرف كننده حتي مي توان موادي توليد كرد كه با نور محيط نيز كوچكترين اثري از آنها بر جاي نماند. علاوه بر اين مي توان به پليمر مورد بحث يك زمان بندي مشخص براي تخريب داد. به منظور آن كه از تجزيه پليمر تا زمان مطلوب جلوگيري شود، اين ماده را در يك محيط تاريك ذخيره مي كنند. در ادامه با مهندسي پيوندها، ارائه يك زمان مشخص براي تخريب مانند 2 يا 3 ساعت امكان پذير خواهد بود.

از اين محصول جديد به صورت آزمايشي در دستگاه هاي نظامي استفاده شده است. اما به نظر مي رسد كه به جز كاربرد نظامي، پليمر خود تخريب شونده كارايي هاي غير نظامي ديگري هم داشته باشد. Kohl حالتي مشابه سنسورهاي زيستي را تصور مي كند كه بدون كمترين تداخلي با محيط قادر به ثبت فاكتورهاي جغرافيايي و بيولوژيكي هستند. در نهايت نيز اين پليمر با يايان يافتن مطالعه بدون هيچ دردسري نابود خواهد شد.

با وجود موفقيت هاي به دست آمده از توليد چنين محصولي، دانشمندان همچنان به دنبال بهبود مواد موجود هستند. براي مثال محققان دانشگاه علم و صنعت پوهانگ تمامي تلاش خود را در مسيري متمركز كرده اند كه به واسطه آن قادر به ساخت پليمري نامرئي باشند!

مطالب مجله تصویری سلاح را در این لینک دنبال کنید.

 

ارسال به تلگرام
ارسال به دوستان
پربازدید ها
علم و فناوری