أبوظبي: ميرة الراشدي
طور باحثون في جامعة خليفة أبوظبي، باستخدام الطباعة الثلاثية، ليفاً بصرياً يمكنه استشعار الحرارة والضوء فوق البنفسجي، ويُعدان عاملين بيئيين مهمين وعادةً ما يتطلبان أجهزة منفصلة.
تشمل قائمة الباحثين ديليب تشيكارامكودي والدكتور إسرار أحمد والبروفيسور راشد أبو الرُّب، والدكتور أندرياس شيفر، والبروفيسور حيدر بوت، حيث نشروا نتائج عملهم البحثي في مجلة «أدفانسد كومبوزيتس أند هايبريد ماتريالز» المتخصصة في المواد المتقدمة، تتميز مستشعرات الحرارة والضوء فوق البنفسجي التقليدية غالباً بكونها إلكترونية، بيد أنه يمكن أن تكون ضخمة الحجم وباهظة الثمن أو عُرضة للتشويش. يتميز الليف البصري الذي طبعه الباحثون بالتقنية الثلاثية الأبعاد، بخفة وزنه ومرونته ومناعته ضد الضوضاء الكهرومغناطيسية. كما يمكن تصميمه بحيث يتلاءم مع تطبيقات مختلفة، بمجرد إجراء تعديلات طفيفة على تصميم المواد المستخدمة أو الطباعة.
استخدم الباحثون التقنية بالمعالجة الرقمية للضوء في تثبيت مساحيق متلونة حرارياً وحساسة للأشعة فوق البنفسجية في شكل مزيج من مركبات كيميائية «بوليمرات» قابلة للمعالجة ضوئياً ومُصَمَّمَة بحسب الطلب، ويُمَكِّن هذا المزيج الليف البصري المطبوع من تغيير خواصه المتعلقة ببث وعكس الضوء استجابةً للتغيرات البيئية.
واستطاع الباحثون في تعديل اتجاه الليف البصري، إما أفقياً وإما رأسياً، أثناء طباعته، أن يضبطوا التوازن بين الضوء المنتقل والمنعكس. وقد مالت الألياف الرأسية أكثر إلى عكس الضوء، بينما زاد بثّ الألياف الأفقية، نظراً للاختلافات في كيفية التفاعل بين الطبقات المطبوعة والضوء. وجاء الأداء الأقوى في ما يتعلق بالاستشعار المزدوج من الألياف المطبوعة رأسياً، حيث وُجِّهَ جزؤها الحساس للأشعة فوق البنفسجية صوب الضوء القادم.
تؤثر الحرارة والأشعة فوق البنفسجية في كل شيء، بدءاً من المعدات الصناعية وانتهاءً بصحة الإنسان، ويمكن أن يؤدي التعرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة مطولة إلى أضرار بالجلد وتحلل البلاستيك وتغيير التفاعلات الكيميائية، بينما يمكن للتغيرات الحرارية أن تعطل الأنظمة الإلكترونية وتُضعِف المواد. ومن شأن توافر مستشعر واحد منخفض الكُلفة لرصد التغيرات في الأشعة فوق البنفسجية والحرارة في آنٍ واحد أن يُبَسِّط نظم الرصد ويقلل الكلف.