أصبحت مواد MXenes مؤخرًا أحدث الابتكارات الجديدة في مجال صناعة المعادن، والمثير للاهتمام أن إنتاج هذه المواد كان صعبًا للغاية ولكن مجموعة من العلماء بجامعة شيكاغو استطاعوا تصنيعها بسرعة وبسهولة أكبر، مع عدد أقل من المنتجات الثانوية السامة. وقد جاء هذا الخبر وفقًا لبيان صحفي صادر عن الجامعة نُشر يوم الخميس الماضي.
أبرز المعلومات عن مواد MXenes:
تم اكتشاف مواد MXenes لأول مرة في عام 2011؛ وتمكن العلماء حينها من إنشاء صفائح رقيقة ذرية من المعادن مثل الذهب والتيتانيوم مع الاحتفاظ بقدراتها الخاصة مثل توصيل الكهرباء بقوة.
كذلك تتميز مواد MXenes بإمكانية تخصيصها بسهولة. تعقيبًا على هذا الأمر قال “دي وانج”؛ طالب الدراسات العليا في الكيمياء والمشارك للدراسة مع الباحث ما بعد الدكتوراه “تشينكون زو”: “يمكنك وضع أيونات بين الطبقات لاستخدامها في تخزين الطاقة على سبيل المثال”.
اقرأ أيضًا:
ابتكار خرسانة جديدة لبناء المنازل على كوكب المريخ
هذه الخصائص يمكن أن تجعل مواد MXenes مفيدة للغاية؛ حيث يمكن:
- بناء أجهزة جديدة.
- تخزين الكهرباء.
- منع تداخل الموجات الكهرومغناطيسية.
ولكن حتى الآن الطريقة الوحيدة لصنع مواد MXenes تتضمن عدة خطوات هندسية كيميائية مكثفة هي: تسخين الخليط عند 3000 درجة فهرنهايت ثم وضعها في حمض الهيدروفلوريك.
ووفقًا للعلماء يعد هذا العمل جيد إذا كنت تصنع بضعة جرامات منها للتجارب في المختبر، ولكن إذا كنت ترغب في صنع كميات كبيرة لاستخدامها في المنتجات التجارية فستصبح هناك مشكلة كبيرة وهي التخلص من النفايات المسببة للتآكل.
حاليًا اكتشف الفريق العلمي تفاعلات كيميائية جديدة تسمح للعلماء بصنع مواد MXenes في خطوة واحدة فقط. العملية بسيطة:
- اخلط العديد من المواد الكيميائية مع أي معدن ترغب في تكوين طبقات منه.
- ثم تسخين الخليط على 1700 درجة فهرنهايت.
- بعد ذلك ستحصل على المواد التي تريدها.
هذه الطريقة أقل سمية لأنها لا تتطلب استخدام حمض الهيدروفلوريك. وقد اختبر الفريق العلمي هذه الطريقة بالفعل مع معادن التيتانيوم والزركونيوم، لكنهم يزعمون أن هذه التقنية يمكن استخدامها أيضًا في العديد من التركيبات المعدنية المختلفة.
اقرأ أيضًا:
علماء يطورون حلًا لمعالجة المياه والقضاء على “الكيماويات الأبدية”