"القلم" يستطيع الكتابة في الماء

[إعلان 1]

نجح فريق دولي من العلماء في تطوير قلم جسيمات بقطر 50 ميكرومترًا مصنوعًا من مادة خاصة تتمتع بالقدرة على تبادل الأيونات في السائل.

بعض الأمثلة على الكتابة المنزلية. الصورة: سمول — بعض الأمثلة على الكتابة المنزلية. الصورة: *سمول*

الماء ليس وسيطًا مفضلًا للكتابة، إذ يتحرك باستمرار ويدور، مما يؤدي إلى تشتت الحبر بسرعة وفقدانه شكله. ومع ذلك، طوّر فريق من الباحثين من جامعة يوهانس غوتنبرغ في ماينز (JGU) وجامعة دارمشتات التقنية في ألمانيا، وجامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا في الصين، "قلمًا" خاصًا يُمكّن من الكتابة في هذه البيئة. نُشر البحث الجديد في مجلة Small.

الجهاز الجديد عبارة عن خرزة صغيرة، بعرض 50 ميكرومترًا فقط، مصنوعة من مادة خاصة تتبادل الأيونات في السائل، مما يُنشئ مناطق ذات درجة حموضة منخفضة نسبيًا. تُسحب آثار الخرزة المعلقة في الماء إلى محلول حمضي، حيث يمكن رسم خطوط متصلة.

للحفاظ على ثبات الكتابة، يُحرّك القلم الماء حول الخرز، بدلًا من تحريك الخرز عبر الماء. في البداية، كان يتم ذلك يدويًا، لكن الفريق استخدم لاحقًا جهازًا مُبرمجًا مسبقًا.

في ماء لا يزيد حجمه عن عملة يورو واحدة، أنشأنا نمطًا بسيطًا يشبه المنزل بحجم نقطة الحرف "i" بخط ١٨ نقطة، والذي يُمكننا بعد ذلك ملاحظته تحت المجهر. لكننا ما زلنا في المراحل الأولى، كما قال الفيزيائي توماس بالبيرج من جامعة جانكشن غوردون.

بفضل حجم القلم الصغير، وتدفق الماء حوله بدلاً من العكس، يبقى السائل مستقراً قدر الإمكان. تبقى الخطوط ظاهرة لأكثر من 15 دقيقة، ويمكن رسمها بأشكال متنوعة باستخدام تقنيات ضوئية لتنشيط أو تعطيل التبادل الأيوني.

يُحاكي كيفية رسم خط مستقيم. فيديو : *صغير*

بالإضافة إلى التجارب الفيزيائية، درس الفريق أيضًا عددًا من النماذج النظرية لاكتشاف الآليات الأساسية. ويعتقدون أن هذه التقنية يمكن تطبيقها على أنواع أخرى من الأقلام، مثل القلم المُسخّن بالليزر والذي يعمل بشكل مستقل في الماء.

يقول الفيزيائي بينو ليبشن من جامعة دارمشتات للتكنولوجيا: "قد يسمح هذا أيضًا بالكتابة المتوازية للهياكل في الماء. وهذا من شأنه أن يسمح للآلية الجديدة بإنشاء أنماط معقدة في السوائل".

رغم أن القلم الجديد لا يزال في مراحله الأولى، إلا أنه يتمتع بإمكانيات هائلة، بدءًا من ابتكار أشكال فنية جديدة وصولًا إلى القدرة على تتبع آثار المواد الكيميائية أثناء حركته عبر السوائل. ويقول الفريق إن الطريقة الجديدة تفتح آفاقًا جديدة للكتابة والرسم والأنماط في السوائل.

ثو ثاو (وفقًا لـ Science Alert )

[إعلان 2]
رابط المصدر