علماء يطورون رمالا مطلية بالحديد تتدحرج بعكس الجاذبية

اكتشف العلماء مؤخرًا كيف يمكن جعل مادة شبيهة بالرمال تتدفق باتجاه صعود المنحدرات، دون التلاعب بطريق العرض وإرجاع الزمن.

قام باحثون من جامعة ليهاي في الولايات المتحدة بتصميم جزيئات صغيرة يطلقون عليها اسم "ميكرو رولرز" عن طريق طلاء حبيبات مجهرية من بلاستيك بولي ميثيل ميثاكريلات بأكسيد الحديد.

استنتج العلماء أنه إلى جانب الجذب المتقلب بين الحبيبات، فإن "الرمال" تدفع نفسها إلى أعلى المنحدرات وتتغلب على العقبات التي تعترض قوة الجاذبية.

يقول المهندس الكيميائي والجزيئي الحيوي جيمس جيلكريست: "بعد استخدام المعادلات التي تصف تدفق المواد الحبيبية، تمكنا من أن نظهر بشكل قاطع أن هذه الجسيمات كانت تتحرك بالفعل مثل المواد الحبيبية، باستثناء أنها كانت تتدفق صعودًا".

كان هذا الإجراء غير متوقع لدرجة أن الباحثين اضطروا إلى التوصل إلى مصطلحات جديدة لوصفه. يُشار إلى التدفق الصاعد على أنه زاوية سكون سلبية، وهو ناتج عن معامل احتكاك سلبي يعزز الحركة فعليًا بدلاً من إبطائها كما هو الحال عادةً.

عندما يتم تطبيق عزم مغناطيسي على هذه الحبيبات الدقيقة، فإنها تدور حول محاورها، مما يجبر الجزيئات على التجمع مؤقتًا والعمل في انسجام تام، ما يسمح للحبوب بالتسلق إلى أعلى المنحدر.

أفاد الباحثون بأن المجال المغناطيسي الأقوى يعني مزيدًا من التماسك، وبالتالي تكتسب الحبيبات المزيد من الجر وتتحرك بشكل أسرع.

لا يزال البحث في الأيام الأولى، ولكن يمكن استخدام هذا النهج في مجال الروبوتات الدقيقة أيضًا، وربما في توصيل الأدوية، بحسب دراسة نُشرت في مجلة "ساينس أليرت" العلمية.