احزر اللغز: ما هو الشيء الذي يكاد يكون خفيفاً كالهواء وثميناً كالذهب؟ في الواقع، إنه الذهب نفسه، كما يقول علماء سويسريون. يزعم باحثون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ أنهم ابتكروا نوعاً جديداً من هذا المعدن، وهو الأخف وزناً على الإطلاق.
اتخذت المادة الجديدة شكل رغوة، وهي أخف بألف مرة من الذهب الصلب. ومع ذلك، وفقاً للباحثين، يكاد يكون من المستحيل ملاحظة الفرق بالعين المجردة، لأن ما يسمى بـ "الهلام الهوائي" (aerogel) يتمتع أيضاً ببريق معدني. رغوة الذهب طرية وقابلة للتشكيل باليد، وتتكون من 98 جزءاً من الهواء وجزأين فقط من مادة صلبة. ومن هذه المادة الصلبة، أكثر من أربعة أخماسها ذهب، وأقل من خمسها ألياف بروتين الحليب. وهذا يعادل ذهباً عيار 20 قيراطاً تقريباً، وفقاً للباحثين في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.
تتكون شبكة الذهب ثلاثية الأبعاد في الغالب من مسام. قال رافاييل ميزينجا، أستاذ علوم الأغذية والمواد اللينة الذي قاد البحث: "إنها أخف من الماء وتكاد تكون خفيفة كالهواء".
نجح العلماء في ابتكار هذه المادة المسامية عن طريق تسخين بروتينات الحليب لإنتاج ألياف بروتينية دقيقة بحجم النانومتر، تُعرف باسم ألياف الأميلويد، والتي وضعوها لاحقاً في محلول ملح الذهب. تشابكت ألياف البروتين لتشكل بنية أساسية، تبلور الذهب على طولها في وقت واحد على شكل جزيئات دقيقة. وأوضح العلماء أن هذا أدى إلى تكوين شبكة ألياف ذهبية تشبه الهلام.
قال غوستاف نيستروم، المؤلف الأول للدراسة المقابلة في مجلة "المواد المتقدمة" (Advanced Materials): "كان أحد التحديات الكبيرة هو كيفية تجفيف هذه الشبكة الدقيقة دون تدميرها".
من المأمول أن تُستخدم المادة الجديدة بطرق عديدة، بفضل خصائصها الفريدة، مثل وزنها وبنيتها المسامية. وتعد تطبيقات الساعات والمجوهرات من الاحتمالات الواضحة. ومن التطبيقات الأخرى التي أثبتها العلماء التحفيز الكيميائي. ونظراً لأن المادة عالية المسامية تمتلك مساحة سطح ضخمة، يقول الباحثون إن التفاعلات الكيميائية التي تعتمد على وجود الذهب يمكن إجراؤها بطريقة فعالة.
Photo Caption: © يوريكو ناكاو / رويترز
