تحويل التلوث إلى روبوتات
كل عام، ينتج تكرير البترول عشرات الملايين من الأطنان المترية من الكبريت الأولي كمنتج ثانوي. يتم تخزين الجزء الأكبر من هذا الكبريت في كتل ضخمة بالقرب من مصافي التكرير أو يُستخدم في تطبيقات صناعية محدودة مثل إنتاج الأسمدة. وهو يمثل أحد أكثر مشاكل إدارة النفايات وضوحاً في صناعة النفط.
وجدت فريق بحثي كوري طريقة لتحويل هذا التيار من النفايات الصناعية إلى روبوتات رخوة متحركة ذاتياً وقابلة لإعادة التدوير بالكامل. باستخدام طريقة 4D printing تم إثباتها لأول مرة، أنتج الفريق بقيادة Dr. Dong-Gyun Kim من Korea Research Institute of Chemical Technology، والأستاذ Jeong Jae Wie من Hanyang University، والأستاذ Yong Seok Kim من Sejong University فئة جديدة من المواد تجمع بين الاستدامة والروبوتات المتقدمة بطريقة غير متوقعة.
ما هي طباعة 4D؟
تنتج الطباعة 3D العادية أشياء ثابتة - أشكال ثابتة بعد عملية الطباعة. تضيف طباعة 4D بعداً رابعاً: الزمن. الأشياء المُنشأة من خلال 4D printing مصممة لتغيير شكلها أو بنيتها أو خصائصها بعد التصنيع عند تعرضها لمحفزات بيئية محددة. والنتيجة هي جسم مطبوع وليس منتجاً نهائياً بل مادة مبرمجة تتصرف بشكل ديناميكي استجابة لبيئتها.
جعل الفريق الكوري هذا ممكناً بهندسة فئة جديدة من البوليمرات الغنية بالكبريت تسمى شبكات poly(phenylene polysulfide)، أو PSN. يتم تصنيع هذه البوليمرات من الكبريت الأولي والجزيئات العطرية الصغيرة من خلال تفاعل يسمى inverse vulcanization — عملية تحول شكل الكبريت غير المستقر والبلوري إلى بوليمر مستقر وعديم الشكل مع خصائص ميكانيكية قابلة للبرمجة.
