لقد أصبح الزجاج واحداً من أهم المواد؛ بداية من الحفاظ على أعمالنا الفنية المحببة لنا وانتهاءاً باستخدامه في شاشات الهواتف الذكية. الأمر الذي جعل التحدي القادم يكمن في جعل الزجاج أكثر تعددية فى الاستعمال.
أصبح تطوير مركبات جديدة من الزجاج ما هو إلا محاولة خاطئة ومضيعة للوقت؛ حيث استطاع العلماء تطوير منهج جديد لترجمة جينيوم الزجاج وتصميم مركبات مختلفة من المادة دون الحاجة إلى تصنيع وإذابة المكونات الأصلية.وقد قام العلماء بنشر نتائجهم في مجلة كيمياء المواد Chemistry of Materials.
على الرغم من حقيقة أنّ البشر تمكنوا من تصنيع الزجاج منذ القدم، إلا أنّ تلك المكونات الأصلية ما زالت صعبة التنبؤ، حيث لم يتوصل العلماء بعد للفهم الكامل عن كيفية تأثير التركيب البنائي للزجاج على خواصه مثل الكثافة، ومقاومة التشقق، ودرجة الاذابة. إنّ هذه الفجوة المعرفية تعيق التقدم فى مجال تطوير منتجات جديدة كنوافذ أقل سمكاً لسيارات ذات وقود أكثر كفاءة. ويظل العامل الرئيسي المعقد فى ذلك هو إمكانية اتحاد أي عنصر بالزجاج مما يعني وجود قائمة لا نهائية من المركبات الممكنة ولكل منها خصائصها المختلفة. تصنع أنماط الزجاج المختلفة بتجارب محتملة الخطأ والصواب، وتلك التجارب تعني استهلاك الكثير من الوقت. ولذا أراد السيد مورتن سميدسكجار Morten M. Smedskjaer وزملاؤه الجامعيين بجامعة ألبورج Aalborg University أن يأتوا بطريقة أسرع لتطوير مركبات زجاج جديدة من أجل استخدامات طويلة المدى.
جمع الباحثون مجموعة من نماذج الحاسب الآلي وذلك لاستكشاف ما يسمونه بجينيوم الزجاج وهو “المزيج المحتمل بين المواد وخواصها الناتجة”. سيكون صناع الزجاج،باستخدام هذه النماذج، قادرين غلى توقع كيفية تصرف مركبات الزجاج المختلفة فى العالم الحقيقي وتحسينها من أجل جعل الإنتاج الصناعي أكثر سرعة عن ذي قبل.
المصادر:
Decoding the glass ‘genome’ contributes to new functional materials. American Chemical Society. Retrieved December 8, 2016, from https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2016/acs-presspac-june-22-2016/glass-genome-for-functional-materials.html
Mauro, JC. & et al. Accelerating the Design of Functional Glasses through Modeling. Chem. Mater., 2016, 28 (12), pp 4267–4277. DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b01054
