تقنيات مبتكرة لشاشات اللمس المضادة للميكروبات

«طلاء نحاسي شفاف» يقضي على معظم مسببات العدوى

شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
TT

تقنيات مبتكرة لشاشات اللمس المضادة للميكروبات

شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)

في السنوات الأخيرة، زاد الاهتمام بقدرة الأسطح على نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا، خاصة عندما يتعلق الأمر بشاشات اللمس مثل الأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة وآلات الصراف الآلي.

وتعتبر الطرق التقليدية لتعقيم هذه الشاشات، مثل استخدام الكحول أو المناديل المبللة، غير مثالية بسبب حساسية الشاشات. لذا، فإن الطلاءات المضادة للميكروبات تعتبر بديلاً واعداً، حيث تتكون من طبقة رقيقة من المواد المطبقة على سطح الشاشات، التي يمكن أن تقتل أو تمنع نمو الميكروبات، بينما تبقى شفافة.

طلاء شفاف

من بين هذه الطلاءات، يبرز النحاس بوصفه معدناً معروفاً بفعاليته العالية ضد مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة. وقد استخدم بالفعل في تعقيم أشياء مثل مقابض الأبواب وحواجز أسرة المستشفيات. ومع ذلك، فإن الطلاءات النحاسية غالباً ما تكون معتمة، مما يمنع استخدامها كمضاد للميكروبات يتناسب مع شفافية شاشات العرض التي تعمل باللمس.

وفي أحدث التقنيات المبتكرة في هذا المجال، صمم باحثون بمعهد العلوم الضوئية في إسبانيا، بالتعاون مع باحثين في الولايات المتحدة، سطحاً نحاسياً شفافاً ومقاوماً لنمو البكتيريا، ونشرت نتائج بحثهم، في عدد 3 مايو (أيار) 2024 من دورية «كوميونيكيشنز ماتيريالز».

واستخدم الباحثون طبقة رقيقة من النحاس على زجاجة، وتطبيق عملية تسخين سريعة لتشكيل جسيمات النحاس بشكل مثالي.

ويوفر السطح الجديد فعالية مضادة للميكروبات، وشفافية، وعزلاً كهربائياً، مع إضافة طبقات من ثاني أكسيد السيليكون والفلوروسيلانات لتحسين المتانة والحماية البيئية. وأظهر السطح القدرة على قتل 99.9 في المائة من بكتيريا «المكورات العنقودية» خلال ساعتين، بالإضافة لقدرته على تمرير الضوء والحفاظ على فعاليته المضادة للميكروبات بعد الاستخدام الشديد، مع حفاظه على الفعالية طويلة الأمد.

وفيما يتعلق بأهمية تطبيقات «شاشات اللمس» المضادة للميكروبات، قالت واجيشا سيناراتني، الباحثة المشاركة في الدراسة من شركة «كورنينغ إنكوربوريتد» الأميركية، إن استخدام الأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة بشكل متزايد في حياتنا يجعل الحفاظ على نظافة الشاشات ومنع انتقال الجراثيم أمراً بالغ الأهمية، خاصة في الأماكن العامة مثل المستشفيات والمدارس والمكاتب.

وأضافت لـ«الشرق الأوسط» أن «شاشات اللمس» المضادة للميكروبات توفر للمستخدمين الثقة في استخدامها دون القلق من نقل الجراثيم، ويمكن استخدامها في مختلف التطبيقات، بما في ذلك الشاشات الذكية والأجهزة اللوحية وغيرها التي تعتمد على اللمس.

جهاز التعقيم أكسيل باور يو في (أمازون)

طبقات مضادة للميكروبات

بالإضافة إلى النحاس، يعتمد الطلاء المضاد للميكروبات على تقنيات أخرى، مثل أكسيد الزنك وثاني أكسيد التيتانيوم وأيونات الفضة، والتي يمكن دمجها في طبقات رقيقة على شاشات اللمس. وتوفر هذه التقنيات حماية فعالة ضد البكتيريا والفيروسات بما في ذلك فيروس كورونا، وتتميز بالمتانة والفعالية في ظل الإضاءة العادية، ويمكن دمجها أثناء تصنيع الزجاج أو تطبيقها بعد التصنيع.

الأشعة فوق البنفسجية

تُستخدم أيضاً الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الشاشات بانتظام أو بعد كل استخدام. وتم تطوير أجهزة تعقيم توضع فيها الأشياء مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والمفاتيح والنظارات والأقنعة والمجوهرات وسمّاعات الأذن للقضاء على الجراثيم والبكتيريا الشائعة بنسبة 99 في المائة.

وتضم الأجهزة، مثل «أكسيل باور يو في» غطاءً علوياً يُفتح لوضع الأشياء لمدة معينة للتعقيم العادي أو التنظيف العميق، وتُشغّل بزر جانبي في الجزء العلوي.

غطاء زجاجي

أخيراً، تم تطوير غطاء زجاجي يوضع على سطح الشاشات، مدمج بأيونات الفضة، لتوفير تأثير مضاد للميكروبات، مما يحافظ على سطح الزجاج نظيفاً وصحياً دون التأثير على متانة ووضوح الشاشات.



هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

«القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)
«القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)
TT

هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

«القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)
«القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)

يقدم أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته، ويسمى قزماً أبيض، لمحة عما قد يكون عليه كوكب الأرض بعد مليارات السنين؛ إذ يبدو من المحتمل أن ينجو كوكبنا من فناء الشمس، لكنه سيتحول فقط إلى جرم بارد وخاوٍ من البشر في الفضاء الشاسع.

وبحسب «رويترز»، ذكرت دراسة تستعين ببيانات من تلسكوبات موجودة في ولاية هاواي أن الكوكب، الذي تعادل كتلته 1.9 مرة كتلة كوكب الأرض، يدور حول قزم أبيض يبعد نحو 4200 سنة ضوئية عن نظامنا الشمسي ويقع قرب مركز مجرتنا «درب التبانة».

والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في عام، وتقدر بنحو 9.5 تريليون كيلومتر.

وبدأ «القزم الأبيض» حياته نجماً طبيعياً أكبر من شمسنا مرة أو مرتين. وتساوي كتلته الحالية نصف كتلة الشمس. وتتحول النجوم التي تقل كتلتها عن ثمانية أمثال كتلة الشمس في نهاية حياتها إلى أقزام بيضاء، وهو أكثر أنواع البقايا النجمية شيوعاً.

وقبل فناء النجم المضيف، دار الكوكب حوله على بعد يُحتمل أنه وضعه في «نطاق قابل للحياة»؛ أي في مكان غير شديد الحرارة وغير شديد البرودة، ويمكن أن يوجد فيه الماء السائل على السطح، مما قد يدعم استدامة الحياة. وكان يدور في الأصل على بُعد يساوي تقريباً بُعد الأرض عن الشمس. وعقب موت نجمه، زادت المسافة 2.1 مرة على المسافة السابقة.

وقال كيمينج تشانج عالم الفلك في جامعة كاليفورنيا-سان دييجو: «إنه عالَم متجمد حالياً؛ لأن (القزم الأبيض)، وهو أصغر من الكوكب في الواقع، خافت بشدة مقارنة بحالته عندما كان نجماً طبيعياً». وتشانج مُعد رئيسي للدراسة المنشورة يوم الخميس في دورية «نيتشر أسترونومي» العلمية.

ومن المزمع أن تتحول الشمس، وعمرها 4.5 مليار سنة، إلى قزم أبيض.

نهاية الشمس

قالت جاسيكا لو، عالمة الفلك في جامعة كاليفورنيا-بيركلي: «في نهاية حياة شمسنا، ستنمو إلى حجم ضخم يسميه علماء الفلك (العملاق الأحمر)، ثم ستتخلص بالتدريج من طبقاتها الخارجية». وأضافت لو المشارِكة في إعداد الدراسة: «ومع فقد شمسنا كتلتها، سيزداد حجم مدارات الكواكب. وفي نهاية المطاف، ستفقد الشمس كل طبقاتها الخارجية، وستخلّف لُباً مكثفاً ساخناً. ويُسمى هذا قزماً أبيض».

ويختلف علماء الفلك حول ما إذا كان كوكبنا سيتعرض للابتلاع والدمار حينما تتضخم الشمس خلال بلوغها مرحلة «العملاق الأحمر»، وتشير التقديرات إلى حدوث ذلك بعد سبعة مليارات عام من الآن. وستتحول الشمس إلى قزم أبيض بعد مليار عام من حدوث ذلك.

وقال تشانج: «تختلف النظريات على ما إذا كان كوكب الأرض سينجو. ومن شبه المؤكد أن كوكب الزهرة سيتعرض للابتلاع، في حين أنه من شبه المؤكد أن كوكب المريخ سينجو. يظهر نموذجنا أنه من المرجح بشدة أن مدار هذا الكوكب كان مشابهاً لمدار كوكب الأرض قبل أن يتحول النجم المضيف للكوكب إلى عملاق أحمر. ويشير هذا إلى أن فرص كوكب الأرض في النجاة ربما تكون أكبر من المعتقد حالياً».

حتى الآن، لم تُرصد كواكب تدور حول أقزام بيضاء إلا كواكب غازية عملاقة أكبر من كوكب المشتري، أكبر كواكب نظامنا الشمسي.

ويحمل الكوكب أوقاتاً عصيبة في غمار موت النجم المستضيف له.

وقال تشانج: «ربما تحول إلى كوكب منصهر حينما أصبح النجم عملاقاً أحمر، ثم انخفضت حرارته بالتدريج في نهاية المطاف ليصل إلى حالته المتجمدة الحالية».

هلاك محقق للبشرية؟

وأضاف تشانج أنه مع تقدم عمر الشمس وارتفاع درجة حرارتها، سيبتعد النطاق الصالح للحياة في النظام الشمسي عن وضعه الحالي. وستظل الأرض صالحة للحياة لأقل من نحو مليار عام من الآن، ومن المرجح أن تكون محيطات الأرض قد تبخرت عند بلوغ تلك المرحلة.

هل يعني هذا هلاك البشرية المحقق، أو هلاك أي شكل من أشكال الحياة التي ستظل باقية على كوكب الأرض؟

قال تشانج: «لا بد أن نهاجر من كوكب الأرض قبل إطار المليار عام الزمني».

وأضاف تشانج أنه بحلول الوقت الذي ستصير فيه الشمس عملاقاً أحمر، ربما نجد ملاذاً في أقمار ضخمة محددة في النطاق الخارجي لنظامنا الشمسي مثل القمر جانيميد التابع لكوكب المشتري والقمرين تيتان وإنسيلادوس التابعين لكوكب زحل. لكن تشانج استطرد قائلاً: «هناك أمل!».