مرحبًا بكم مرة أخرى، جميعًا، في غوص عميق آخر. هذه المرة، نتناول موضوعًا منتشرًا في كل مكان حولنا، لكننا نادرًا ما نفكر فيه. وهذه هي مواد صب.
أوه نعم.
الأشياء التي تشكل، كما تعلمون، كل شيء بدءًا من زجاجات المياه وحتى تلك الأجزاء المعقدة في سياراتنا وهواتفنا.
إنه عالم خفي، لكن من المهم معرفة كيفية صنع كل هذا القدر.
بالضبط. لقد قمنا بالتنقيب في الأوراق البحثية، وتقارير الصناعة، وحتى ملفات براءات الاختراع، ومن المدهش مدى الاهتمام بالفكر والعلم في هذه المواد.
إنه حقا كذلك. إنها أكثر من مجرد اختيار شيء يبدو أو يبدو مناسبًا. نعم.
يجب أن تتصرف. حسنًا، مثلًا، تحت الضغط، أو الحرارة، أو حتى مع مرور الوقت.
هذا كل شيء. لقد حصلت عليه.
لذلك تركز مصادرنا على هاتين الطريقتين الكبيرتين. النفخ والقولبة بالحقن.
يمين.
هذه هي التقنيات التي يستخدمونها لصنع الأجزاء المجوفة ثم الأجزاء الصلبة المعقدة حقًا. وهذا يجعلك تتساءل، كيف يقررون أي مادة يجب استخدامها؟
حسنًا، هذا جزء كبير مما سنتناوله اليوم.
حسنًا، رائع. حسنًا، فلنبدأ بعد ذلك بالنفخ في القالب.
ًيبدو جيدا.
الآن، عندما يتعلق الأمر بالنفخ، فإن مصادرنا تسلط الضوء حقًا على هذه المواد الرئيسية الثلاث. لدينا البولي ايثيلين.
نعم.
مادة البولي بروبيلين والبولي فينيل كلورايد.
الثلاثة الكبار بالتأكيد.
لذلك دعونا نبدأ مع البولي إيثيلين بي. يبدو أن هذا موجود في كل مكان.
إنها. إنه في الواقع البلاستيك الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
أوه، واو. لم أكن أدرك ذلك.
ولكن هذا هو الشيء. البولي إيثيلين يشبه الحرباء. كما تعلمون، يمكن أن تتخذ خصائص مختلفة اعتمادًا على مدى كثافتها.
أوه، حسنا. لذلك لم يتم خلق كل شيء على قدم المساواة.
بالضبط. مثلًا، لديك البولي إيثيلين منخفض الكثافة أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة، والذي يتمتع ببنية مرنة حقًا لأن الجزيئات كلها معبأة بشكل فضفاض، مما يجعلها مثالية لأشياء مثل أكياس البقالة الرقيقة التي تحتاج إلى التمدد.
اه حسنا. ولهذا السبب فهي واهية للغاية، أليس كذلك؟
بالضبط. ولكن من ناحية أخرى، لديك البولي إيثيلين عالي الكثافة، وهذه قصة مختلفة تمامًا. نعم، الجزيئات معبأة بشكل محكم للغاية، مما يجعلها قوية وصلبة للغاية. وهذا ما تراه في أشياء مثل أباريق الحليب وزجاجات المنظفات.
تمام. لذا فهي نفس المادة الأساسية، ولكن بمجرد تغيير الكثافة، ستحصل على أداء مختلف تمامًا.
هذا صحيح تماما.
واو، هذا رائع. حسنًا، لدينا HDPE المرن وHDPE القوي.
نعم.
الآن، ماذا عن مادة البولي بروبيلين؟ أشعر وكأنني أرى PP على طن من حاويات المواد الغذائية.
تراه في كل مكان. وهناك سبب وجيه لذلك. من المعروف أن مادة البولي بروبيلين مقاومة للحرارة حقًا.
حسنًا، يمكنه التعامل مع الأشياء الساخنة.
قطعاً. فكر في أشياء مثل تلك الوجبات التي يمكن وضعها في الميكروويف أو المشروبات الساخنة.
أوه نعم.
يمكن للـPP أن يتحمل الحرارة دون أن يتشوه أو يتحلل. حتى أنه يتمتع بنقطة انصهار عالية حقًا، ولهذا السبب يتم استخدامه لحاويات الزبادي والأشياء التي تمر بعمليات التعقيم بالحرارة العالية.
لذا فإن معدات الوقاية الشخصية تدور حول تحمل الحرارة.
هذه طريقة جيدة لوضعها.
حسنًا، الآن، PVC، هذا الذي أعرفه يستخدم للأنابيب، لكنني سمعت أيضًا بعض الأشياء غير الرائعة عنه من الناحية البيئية.
نعم، PVC أمر صعب. إنها متعددة الاستخدامات للغاية. كما تعلمون، أنها مرنة. لذلك يتم استخدامه في أشياء مثل الأرضيات والأنابيب الطبية وجميع أنواع الأشياء. لكنها تأتي مع بعض المخاوف البيئية.
إذن ما هي القضايا؟
حسنًا، فهو يحتوي على الكلور، والذي يمكن أن يطلق مواد ضارة أثناء الإنتاج وحتى التخلص منه. علاوة على ذلك، فإن إعادة تدوير مادة PVC تعتبر كابوسًا، لذلك ينتهي الأمر بالكثير منها في مدافن النفايات.
لذا فهي نوع من الضربة المزدوجة إذن.
نعم. لسوء الحظ، تؤكد مصادرنا حقًا أننا يجب أن نبحث عن بدائل للـ PVC كلما أمكن ذلك، خاصة وأن هناك الكثير من الأبحاث التي تجري حول خيارات أكثر استدامة.
هذا منطقي. يجب أن يكون من الصعب تحقيق التوازن بين راحة وأداء المادة وتأثيرها البيئي.
بالضبط. هذا هو التحدي مع الكثير من هذه المواد.
حسنًا، يبدو الأمر كما هو الحال مع عملية النفخ، فالأمر يتعلق حقًا بإيجاد تلك النقطة الجميلة بين ما يمكن أن تفعله ومدى صداقتها للبيئة.
لا يمكن أن أقول ذلك أفضل بنفسي.
حسنًا، لقد تعاملنا مع الثلاثة الكبار. ما هي الخطوة التالية؟
حسنًا، دعنا ننتقل إلى القولبة بالحقن، أليس كذلك؟ هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأمور مثيرة للاهتمام حقًا من حيث التعقيد والدقة.
حسنًا، دعنا نتعمق أكثر. إذن، القولبة بالحقن، الأمر كله يتعلق بتلك الأجزاء المعقدة والمفصلة حقًا، أليس كذلك؟ يمين.
نعم. فكر في أشياء مثل الإلكترونيات أو الأغلفة أو التروس. الأشياء التي تحتاج إلى أن تكون دقيقة حقا.
أوه نعم. تمام. والمواد هنا مختلفة تمامًا عما رأيناه في عملية النفخ.
هم؟ نعم. يستخدم قولبة الحقن مواد أكثر تخصصًا قليلاً. كما تعلمون، الأشياء التي يمكنها حقًا الحفاظ على شكلها والتعامل مع ضغوط العملية.
حسنًا، ما الذي نتحدث عنه هنا؟
اللاعبون الرئيسيون في قولبة الحقن هم البولي كربونات، والذي غالبًا ما يتم اختصاره إلى الكمبيوتر الشخصي.
تمام.
ثم هناك النايلون أو PA ثم هذا الذي يحمل اسمًا مليئًا بالفم. أكريلونيتريل، بوتادين، ستايرين، كوبوليمر.
واو، هذا الفم.
إنها. ولحسن الحظ، فإن معظم الناس يسمونها عضلات البطن فقط.
حسنًا يا أبس. أسهل بكثير.
وكل مادة من هذه المواد تجلب شيئًا فريدًا إلى الطاولة.
حسنا، دعونا. دعونا نقسمها ثم نبدأ بالبولي كربونات. أشعر وكأنني سمعت عن ذلك من قبل.
نعم. من المعروف أن البولي كربونات مقاوم للصدمات بشكل لا يصدق. كما تعلمون، يمكن أن يستغرق الضرب.
مثل ذلك. مثل تلك الحالات الهاتف الصعبة.
بالضبط. أو نظارات السلامة. الأشياء التي يجب أن تكون قادرة على تحمل التأثير.
أوه نعم.
كما أنها واضحة حقًا، ولهذا السبب تراها تستخدم في العدسات ودروع الوجه.
حسنًا، الأمر صعب، لكن يمكنك أيضًا الرؤية من خلاله.
هذا كل شيء. لذلك، إذا كنت بحاجة إلى شيء يمكن أن يتعرض للضربة ولا يزال يسمح بمرور الضوء، فإن البولي كربونات عادة ما يكون خيارًا جيدًا.
تمام. صعبة وشفافة. أحبها. ماذا عن النايلون إذن؟ أعلم أن هذا يستخدم في الكثير من الأجزاء الميكانيكية، أليس كذلك؟
نعم. النايلون هو كل شيء عن القوة والمتانة. وهو يتمتع بمعامل احتكاك منخفض جدًا، مما يعني أن الأشياء تنزلق عليه بسهولة شديدة.
لذا، مثل التروس والمحامل والأشياء.
لقد حصلت عليه. أي شيء يحتاج إلى التحرك بسلاسة ومقاومة التآكل.
حسنًا، النايلون يشبه العمود الفقري نوعًا ما، إذًا؟
أود أن أقول ذلك. بالإضافة إلى أنه مقاوم جدًا للمواد الكيميائية والمذيبات، لذا يمكن استخدامه في الأجزاء التي قد تتلامس مع الوقود أو الزيوت.
لذا فالأمر صعب بعدة طرق مختلفة.
بالضبط. يمكنها التعامل مع الكثير.
ثم لدينا القيمة المطلقة. ما هو هذا كل شيء؟
ABS يشبه إلى حد ما الطراز الشامل. إنها تتمتع بتوازن جيد بين المتانة والصلابة، كما أنها فعالة من حيث التكلفة.
حسنًا، إنها نوعًا ما مثل الحل الوسط.
نعم، يمكنك أن تقول ذلك. ستجده في كل شيء بدءًا من مكعبات الليغو وحتى لوحات عدادات السيارة. أي شيء حيث تحتاج إلى شيء يمكن أن يحافظ على شكله، ويتحمل التأثيرات، ولكن لا يحتاج إلى أن يكون عالي التقنية.
حسنًا، مثل مستوى القوة اليومية، وليس مثل مستوى الأبطال الخارقين.
نعم، هذه طريقة جيدة للتفكير في الأمر.
حسنًا، لدينا البولي كربونات، وهو مادة صلبة ولكن شفافة.
يمين.
النايلون، العمود الفقري، وعضلات البطن، كل شيء مستدير.
لقد حصلت عليه. هؤلاء هم نجوم صب الحقن الخاص بك.
تمام. لكنني بدأت أشعر بالإرهاق قليلاً. مثلًا، لقد فتحنا صندوق الأدوات العملاق هذا من المواد.
أوه نعم.
ولكن الآن كيف نعرف أي واحد يجب اختياره.
نعم. هذا هو التحدي الحقيقي. يمين.
يبدو أنه يجب أن تكون هناك مجموعة كاملة من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار.
هناك. لحسن الحظ، تضع مصادرنا في الواقع بعض المعايير الواضحة لاختيار مادة التشكيل المناسبة.
أوه، حسنا. لذلك هناك، مثل، دليل لهذا النوع من.
لا يكون الأمر واضحًا دائمًا، ولكن هناك بعض الأشياء الأساسية التي يمكنك النظر إليها لتضييق نطاق الأمر.
تمام. مولي، آذان.
من أول الأشياء التي يجب مراعاتها هي القوة الميكانيكية. هل تعلم، ما مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تفشل؟
حسنًا، مثلًا، مقدار الوزن الذي يمكن أن يتحمله أو مقدار القوة التي يمكن أن يتحملها.
نعم بالضبط. وهذا يعتمد حقًا على التطبيق. يمين. تحدثنا عن كون النايلون قويًا.
يمين. العمود الفقري.
نعم بالضبط. حسنًا، تخيل استخدام شيء أضعف في الترس أو المحمل. ستبدأ الأمور في الانهيار بسرعة كبيرة.
أوه، نعم، هذا منطقي. لذلك عليك أن تطابق قوة المادة مع كيفية استخدامها.
بالضبط. لن ترغب في استخدام مادة واهية لشيء يحتاج إلى دعم الكثير من الوزن.
يمين. حسنًا، القوة الميكانيكية، تحقق. ماذا بعد؟
واحدة كبيرة أخرى هي المقاومة الكيميائية. بعض المواد رائعة في التعامل مع الأحماض والقواعد والمذيبات وكل تلك الأشياء السيئة.
أوه نعم. حسنًا، مثل ذلك بالنسبة للحاويات والأشياء.
بالضبط. مثل مادة البولي بروبيلين المعروفة بمقاومتها الكيميائية.
أوه، صحيح. لذلك يمكنها حمل منتجات التنظيف وأشياء من هذا القبيل.
نعم. ومن ثم قد تتحلل المواد الأخرى تمامًا أو تصبح هشة إذا تعرضت لنفس تلك المواد الكيميائية.
لذا فإن الأمر يشبه اختيار المادة المناسبة للشرير المناسب.
ها ها . نعم، أحب هذا التشبيه.
مثلًا، لن ترسل Aquaman لمحاربة حريق.
بالضبط. أنت بحاجة إلى القوى العظمى المناسبة لهذا المنصب.
حسنًا، لدينا القوة الميكانيكية والمقاومة الكيميائية. هل هناك أي قوى خارقة أخرى يجب أن نفكر فيها؟
قطعاً. لقد تحدثنا بالفعل عن كيفية تأثير عملية التشكيل نفسها على اختيار المواد. كما تعلمون، النفخ مقابل القولبة بالحقن.
يمين. بعض المواد أفضل لواحد أو آخر.
بالضبط. ولكن بعد ذلك تحتاج أيضًا إلى مراعاة الاحتياجات المحددة للتطبيق.
حسنًا، أبعد من مجرد القول، حسنًا، أحتاج إلى زجاجة أو إلى معدات.
نعم. عليك أن تصبح أكثر تحديدا. هل يحتاج لتحمل درجات الحرارة المرتفعة؟ هل يجب أن تكون شفافة أم معتمة؟ ما هو نوع الملمس أو النهاية التي تحتاجها؟
أوه، واو. تمام. لذا، هناك مجموعة كاملة من التفاصيل الدقيقة التي يجب وضعها في الاعتبار.
هناك، على سبيل المثال، تحدثنا عن كون البولي كربونات واضحًا حقًا.
يمين. للعدسات والاشياء.
بالضبط. لكنك لن ترغب في استخدامه لشيء يحتاج إلى حجب الضوء.
اه، هذا صحيح.
لذلك كل هذه التفاصيل مهمة. عندما تختار المادة المناسبة، يكون الأمر كذلك.
من المدهش نوعًا ما عدد الأشياء المختلفة التي عليك التفكير فيها.
إنها. إنه أكثر تعقيدًا بكثير مما يدركه معظم الناس.
أوه نعم. وبالطبع، لا يمكننا أن ننسى الأثر البيئي.
أوه، هذا واحد كبير. لقد أصبح هذا أكثر أهمية في قرارات التصميم هذه.
لذلك لا يتعلق الأمر فقط بمدى جودة أداء المادة، ولكن أيضًا بما يحدث لها قبل وبعد ذلك.
هذا صحيح تماما. عليك أن تفكر في دورة حياة المادة بأكملها، بدءًا من استخراج المواد الخام وحتى استخدامها في الإنتاج، ثم في النهاية ما يحدث لها في نهاية عمرها الافتراضي. هل يتم إعادة تدويرها؟ هل ينتهي بها الأمر في مكب النفايات؟
يبدو الأمر كما لو كنت مسؤولاً عن قصة حياتها بأكملها.
الى حد كبير. وهنا تصبح الأمور صعبة مع بعض هذه المواد.
كما لو كنا نتحدث عن التحديات المتعلقة بإعادة تدوير مادة PVC.
نعم. وحتى مع المواد القابلة لإعادة التدوير تقنيًا، كما تعلمون، لا تزال هناك قيود.
حسنًا، لا يتعلق الأمر فقط بالعثور على مواد قابلة لإعادة التدوير. هناك ما هو أكثر من ذلك.
يمين. يحتاج المستهلكون إلى القيام بدورهم بالطبع، ولكن يجب أيضًا أن تكون هناك بنية تحتية وتكنولوجيا أفضل لإعادة التدوير متاحة.
لذلك فهو مثل نظام كامل يحتاج إلى العمل معًا.
بالضبط. ولهذا السبب نرى هذه الدفعة الكبيرة لما يسمى بالاقتصاد الدائري. كما تعلمون، حيث يتم تصميم المواد لإعادة استخدامها أو إعادة استخدامها. لذلك نقوم بتقليل النفايات قدر الإمكان.
اه، هذا منطقي للغاية.
نعم. لا يتعلق الأمر فقط باستبدال المواد، بل بإعادة التفكير في النظام بأكمله.
حسنًا، حسنًا، لدينا الأداء والأثر البيئي. يبدو أن هناك الكثير للتوفيق هنا.
وبالطبع، هناك دائمًا عامل التكلفة الذي يجب أخذه في الاعتبار.
أوه، صحيح. لا يمكنك فقط اختيار المادة الأكثر روعة إذا كانت تكلفتك باهظة.
بالضبط. في بعض الأحيان، ستؤدي المواد الرخيصة المهمة بشكل جيد.
يمين. لذلك فهو مثل هذا التوازن.
إنها. يجب عليك الموازنة بين الأداء والأثر البيئي والتكلفة.
مثل لعبة شد الحبل الثلاثية.
الى حد كبير. وبعد ذلك فقط قم برمي مفتاح ربط آخر في التروس.
أوه لا. ماذا بعد؟
تحتاج أيضًا إلى مراعاة موثوقية المورد الخاص بك. هل تعلم، هل يمكنهم تقديم جودة متسقة ومواكبة احتياجات الإنتاج الخاصة بك؟
أوه نعم، هذه نقطة جيدة. ما فائدة المادة المثالية إذا لم تتمكن من الحصول عليها عندما تحتاج إليها؟
بالضبط. يمكن للمورد الموثوق أن يصنع منتجك أو يكسره، بغض النظر عن مدى جودة المادة نفسها.
لذا فإن الأمر يشبه تقريبًا اختيار شريك تجاري وليس مجرد مادة.
هذه طريقة رائعة لوضعها. إنها علاقة تحتاج إلى أن تكون قادرًا على الاعتماد عليها.
واو، هذا يجعلني أدرك مقدار التفكير الذي نفكر فيه، مثل كل شيء بلاستيكي صغير نستخدمه.
إنه حقا كذلك. هناك عالم كامل وراء هذه المواد.
انها ليست مجرد الاشياء بعد الآن.
لا. إنها نتيجة الكثير من الاختيارات والاعتبارات الدقيقة.
حسنًا، مع أخذ كل ذلك في الاعتبار، أعتقد أن الوقت قد حان للتعمق في الجانب البيئي للأشياء.
نعم، لقد تطرقنا إلى بعض التحديات، ولكن هناك بالتأكيد المزيد من التحديات التي يجب حلها.
حسنًا، لقد تحدثنا عن مشكلات إعادة التدوير، ولكن ما هي المخاوف البيئية الأوسع عندما يتعلق الأمر بمواد التشكيل هذه؟
حسنًا، أحد أكبر المخاوف هو أن معظم المواد البلاستيكية التقليدية مصنوعة من البترول. كما تعلمون، الوقود الأحفوري.
أوه، صحيح.
وهذه موارد محدودة ومساهم رئيسي في تغير المناخ.
حسنًا، حتى قبل أن نصل إلى الزجاجة البلاستيكية نفسها، هناك تأثير بالفعل.
بالضبط. إن استخراج النفط ومعالجته له مجموعة من العواقب البيئية الخاصة به.
حسنًا، هذا مثل الخطوة الأولى. ومن ثم، بالطبع، هناك مسألة النفايات البلاستيكية نفسها.
يمين. حتى لو كان هناك شيء قابل لإعادة التدوير من الناحية الفنية، فإن الكثير منه ينتهي به الأمر في مدافن النفايات أو يتسرب إلى البيئة.
نعم، لقد رأينا جميعًا تلك الصور، مثل بقع القمامة العملاقة في المحيط.
إنه تذكير واقعي بأن هذه الاختيارات المادية لها عواقب في العالم الحقيقي.
يفعلون. لذلك عندما نتحدث عن هذه المواد، هل هناك بعضها أسوأ من غيرها على وجه التحديد؟
حسنًا، لقد تحدثنا بالفعل عن كون مادة PVC كبيرة.
يمين. الكلور. من الصعب إعادة التدوير.
بالضبط. ولكن حتى مادة مثل البولي إيثيلين، والتي تعتبر من السهل جدًا إعادة تدويرها.
نعم، إنه في كل مكان.
إنها. وهذا جزء من المشكلة. الحجم الهائل من البولي إيثيلين الذي يتم إنتاجه يعني أنه حتى لو كانت نسبة صغيرة منه تنتهي كنفايات، فإنها لا تزال كمية ضخمة.
لذلك لا يتعلق الأمر فقط بالمواد الجيدة والمواد السيئة. يتعلق الأمر أيضًا بكمية ما كنت تستخدمه؟
هذه نقطة مهمة حقا. يتعلق الأمر بالنظر إلى الصورة الكاملة، كما تعلمون، الإنتاج والاستخدام والتخلص.
حسنًا، كل شيء متصل. ولكن هل هناك أي نقاط مضيئة في كل هذا؟ هل هناك أي شيء يمنحك الأمل؟
أوه، بالتأكيد. هناك الكثير من الأبحاث والابتكارات التي تحدث في هذا المجال، ويعمل الناس بجد لتطوير حلول أكثر استدامة.
حسنًا، ما الذي نتحدث عنه؟ أعطني بعض الأخبار الجيدة.
حسنًا، أحد المجالات الواعدة حقًا هو البلاستيك الحيوي.
أوه نعم. لقد سمعت عن هؤلاء. إنها مصنوعة من النباتات، أليس كذلك؟
بالضبط. بدلاً من الاعتماد على الوقود الأحفوري، يمكننا في الواقع زراعة المواد الخام لصناعة البلاستيك.
لذلك بدلاً من البحث عن الأشياء، نقوم بتنميتها. هذا رائع.
إنها. تتمتع المواد البلاستيكية ذات الأساس الحيوي بالقدرة على تقليل اعتمادنا على النفط بشكل كبير.
تمام. زيت أقل، هذا شيء جيد.
وهذا يعني انخفاض البصمة الكربونية لإنتاج البلاستيك، وهو ما يعد مكسبًا كبيرًا للبيئة.
حسنًا، فهي قابلة للتجديد، لكن هل هي أيضًا قابلة للتحلل؟
هناك الكثير منهم. وهذا يعني أنها يمكن أن تتحلل بشكل طبيعي في البيئة.
حتى يمكن أن يتم تحويلها إلى سماد؟
نعم، الكثير منهم يستطيعون ذلك. إنه ليس الحل الأمثل. وبطبيعة الحال، لا تزال هناك تحديات مثل زيادة الإنتاج والتأكد من أن هذه المواد يمكن أن تؤدي أداءً مماثلاً للمواد البلاستيكية التقليدية.
لذلك فهو عمل مستمر.
إنه كذلك، لكنها خطوة مثيرة حقًا في الاتجاه الصحيح.
أنا موافق. من الجيد أن نعرف أن الناس يعملون على هذه الأنواع من الحلول.
نعم، هناك الكثير من العقول اللامعة التي تركز على هذه المشكلة.
حسنا، هذا مشجع. يبدو أن مستقبل مواد التشكيل هو نوع من مزيج من معالجة المشكلات والتوصل أيضًا إلى هذه الحلول المبتكرة.
لقد حصلت عليه. إنه نهج ذو شقين بالتأكيد.
حسنًا، أنا شخصيا متحمس لرؤية ما سيتوصلون إليه بعد ذلك.
أنا أيضاً. إنه مجال رائع يجب متابعته.
إنه لأمر مدهش حقًا أن نرى كل هذا الابتكار يحدث. مثلًا، يحاول الناس حقًا إعادة التفكير في كيفية صنع واستخدام هذه المواد.
نعم. لا يتعلق الأمر فقط بالعثور على مادة سحرية تحل كل شيء.
يمين. يتعلق الأمر أكثر بما يشبه نهج الأنظمة بأكملها.
بالضبط. التفكير في دورة الحياة بأكملها.
حسنًا، البلاستيك الحيوي، هذا أحد الحلول. ماذا هناك في الأفق؟ ما الذي أنت متحمس؟
حسنًا، إحدى المجالات الرائعة حقًا هي خلطات البوليمر المتقدمة.
حسنًا، مزيج البوليمر، ما كل هذا؟
لذا، فهي في الأساس تجمع بين مواد بلاستيكية مختلفة معًا لإنشاء مادة جديدة ذات خصائص محسنة. كما تعلمون، مثل الحصول على أفضل ما في العالمين.
أوه، حسنا. لذلك فإن الأمر يشبه أخذ نقاط القوة في كل مادة والجمع بينها.
بالضبط. على سبيل المثال، يمكن أن يمنحك مزج البولي كربونات مع ABS مادة شديدة الصلابة، ولكن من السهل أيضًا تشكيلها.
أوه، لذلك فهو مثل مزيج مخصص؟
نعم، إنها تشبه الوصفة التي تختار فيها المكونات بعناية للحصول على نتيجة محددة.
حسنًا، يعجبني هذا التشبيه. فما هي أنواع الأشياء التي يمكنك القيام بها مع هذه الخلطات؟
أوه، الاحتمالات لا حصر لها إلى حد كبير. يمكنك تعديل الخصائص للحصول على ما تحتاجه بالضبط. مثلًا، يمكنك ضبط القوة والمرونة ومقاومة الحرارة وكل أنواع الأشياء.
رائع. لذا فإن الأمر يشبه وجود مجموعة جديدة تمامًا من المواد للعمل بها.
الى حد كبير. والشيء الرائع هو أن الأمر لا يقتصر على مجرد مزج المواد البلاستيكية التقليدية معًا.
أوه حقًا؟
لا. نحن نشهد أيضًا بعض الأبحاث المثيرة للاهتمام حول دمج البلاستيك مع مواد أخرى مثل ألياف الخشب أو حتى الجرافين.
انتظر، الجرافين؟ أليس هذا مثل المادة العجيبة فائقة القوة؟
هذا هو واحد. إنه قوي وخفيف الوزن بشكل لا يصدق، وعندما تضيفه إلى البلاستيك، فإنه يمكن أن يجعله أكثر صلابة وأكثر متانة.
رائع. حسنًا، نحن نتحدث عن مواد المستوى التالي هنا.
نعم، إنها أشياء مثيرة جدًا. ويفتح عالمًا جديدًا تمامًا من الإمكانيات لما يمكننا خلقه.
مثل أي نوع من الأشياء؟
حسنًا، على سبيل المثال، تخيل سيارات أو طائرات أخف وزنًا وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود، أو إلكترونيات فائقة القوة ولكنها مرنة. كما تعلمون، الأشياء التي يمكن أن تنحني دون أن تنكسر.
هذا البرية جدا. حسنًا، ولكن مع كل هذه المواد الجديدة، ماذا عن التأثير البيئي؟ لا نريد خلق مجموعة جديدة كاملة من المشاكل.
أنت على حق تماما. وهذا شيء يدركه الباحثون جيدًا. إنهم يعملون بجد للتأكد من إمكانية إعادة تدوير هذه الخلطات المتقدمة بشكل صحيح.
حسنًا، إنهم يفكرون في نهاية عمر هذه المواد.
نعم. الهدف هو إنشاء مواد ليست عالية الأداء فحسب، بل تتناسب أيضًا مع نموذج الاقتصاد الدائري الذي تحدثنا عنه سابقًا. كما تعلمون، حيث يتم إعادة استخدام الأشياء وإعادة استخدامها.
نفايات أقل.
بالضبط. الأمر كله يتعلق بإيجاد هذا التوازن بين الابتكار والاستدامة.
من الملهم أن نرى مقدار الجهد المبذول في ذلك. هل هناك أي تطورات أخرى جعلتك متفائلا بشكل خاص؟
حسنًا، أحد المجالات التي استحوذت على مخيلتي حقًا هو تطوير المواد الذكية.
مواد ذكية. مهلا، ما الذي نتحدث عنه هنا؟
إذًا هذه هي المواد التي يمكنها بالفعل استشعار التغيرات في بيئتها والاستجابة لها.
انتظر، مثل المواد التي يمكن أن تفكر؟
حسنًا، لا أفكر بالضبط، لكن يمكنهم التفاعل بطرق مذهلة جدًا. على سبيل المثال، هناك أشياء تسمى بوليمرات ذاكرة الشكل.
ذاكرة الشكل؟
نعم، يمكنك برمجتها لتغيير شكلها استجابة لأشياء مثل الحرارة أو الضوء.
حتى يتمكنوا من التحول إلى شكل مختلف؟
الى حد كبير. تخيل زرعًا طبيًا يمكنه تعديل شكله بمرور الوقت أثناء تعافي الجسم. أو طلاء ذاتي الشفاء يمكنه إصلاح خدوش السيارة.
حسنًا، هذا مستوحى من فيلم خيال علمي.
أعلم أنها برية جدًا. وهذا ليس مجرد خيال علمي. يتم بالفعل استخدام الكثير من هذه الأشياء في العالم الحقيقي.
حقًا؟ مثل ماذا؟
حسنًا، على سبيل المثال، يتم استخدام بوليمرات ذاكرة الشكل في الدعامات التي يمكن أن تتوسع لفتح الشرايين المسدودة. وهناك أبحاث تجري حول استخدامها في مواد بناء قابلة للتكيف. كما تعلمون، الأشياء التي يمكن أن تستجيب لدرجة الحرارة أو ضوء الشمس.
واو، هذا مذهل.
إنها. وهذا مجرد غيض من فيض. هناك الكثير من الإمكانات مع هذه المواد الذكية.
حسنًا، لدينا مواد جديدة مذهلة قيد التطوير، ولكن يبدو أننا نحتاج أيضًا إلى تطوير في كيفية جعل الأمور في نصابها الصحيح.
أوه، بالتأكيد. تعد تكنولوجيا التصنيع جزءًا كبيرًا من هذا، ونحن نشهد بعض الإنجازات المثيرة حقًا في مجالات مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الإضافي.
يمين. الطباعة ثلاثية الأبعاد. لقد سمعت الكثير عن ذلك.
إنها تغيير قواعد اللعبة. فهو يتيح لنا إنشاء هذه الأجزاء فائقة التعقيد والمخصصة بأقل قدر من الهدر.
أوه، هذا رائع. لذلك فهي ذات كفاءة فائقة.
إنها. كما أنه يفتح أيضًا الكثير من الإمكانيات للعمل مع هذه المواد الجديدة عالية الأداء. كما تعلم، يمكنك إنشاء نماذج أولية بسرعة وتجربة تصميمات مختلفة.
إنها بمثابة الأداة المثالية لهذا العصر الجديد من المواد.
بالضبط. يبدو الأمر كما لو أن علوم المواد وتكنولوجيا التصنيع تتطوران معًا.
هذا مذهل جدًا. حسنًا، لقد غطينا الكثير من الأمور في هذا الغوص العميق. لقد كانت رحلة تماما.
لقد.
لقد انتقلنا من الأساسيات، مثل ماهية هذه المواد إلى كل هذه الأشياء المذهلة حول المواد الذكية والطباعة ثلاثية الأبعاد.
إنه مجال رائع ويتغير باستمرار.
إنها. لذا، بينما نختتم هنا، ما هو الشيء الوحيد الذي تأمل أن يأخذه المستمعون من كل هذا؟
أعتقد أن أهم ما يمكن تعلمه هو أن اختيار المادة المناسبة هو أمر أكثر تعقيدًا مما يدركه معظم الناس. الأمر لا يتعلق فقط بالقوة أو التكلفة. يتعلق الأمر بالتفكير في دورة حياة المنتج بأكملها وكيفية تأثيرها على البيئة.
يمين. لذلك يتعلق الأمر باتخاذ خيارات مستنيرة.
بالضبط. وباعتبارنا مستهلكين، فإننا نتحمل مسؤولية دعم الشركات التي تعطي الأولوية للاستدامة والابتكار.
وأنا أتفق تماما. قال حسنا. لذا، بالنسبة لمستمعينا، بينما تقضي يومك، خذ لحظة للتفكير في جميع المواد التي يتكون منها العالم من حولك.
نعم.
وتذكر أن كل منتج تستخدمه يمثل سلسلة كاملة من القرارات والتأثيرات.
هذه نقطة عظيمة.
لذا كن فضوليًا، واطرح الأسئلة، ودعونا نعمل جميعًا نحو مستقبل تكون فيه المواد عالية الأداء ومفيدة للكوكب.
لا يمكن أن أقوم بإعداد أفضل بنفسي.
حسنًا، أيها المتحدث الخبير، شكرًا جزيلاً لك على انضمامك إلينا في هذه المناقشة العميقة. لقد كان من دواعي سروري الدردشة معك.
كان من دواعي سروري كل لي.
وإلى مستمعينا، شكرًا لكم على متابعتكم. حافظوا على فضول هذه العقول، وسوف نلتقي بكم في حلقتنا التالية
