كتبت : نهلة مقلد
طور فريق في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) السعودية، مؤخراً، أجهزة استشعار ترصد عددًا من الغازات السامة والمواد الأخرى وهو ما يتيح إنذار العاملين في الأماكن المُغلقة الصغيرة كالتي يعمل بها رواد الفضاء وأطقم الغواصات وعُمال المناجم ورجال الإنقاذ.
وذكرت الجامعة الحكومية على موقعها الإلكتروني أن أجهزة الاستشعار المطورة تستغل هذه الأُطُر المعدنية العضوية المُعالجة بالفلور كطبقة مُستشعرة. وهي مواد مساميَّة تتضمن مصفوفة منتظمة من ذرات معدنية تترابط بقوة بروابط جزيئية عضوية صغيرة فتُشَكِّل بنية تشبه القفص.
وبيّن الدكتور محمد الداوودي ـ أستاذ علوم الكيمياء والمدير العام لمركز أبحاث الأغشية والمواد المسامية المتقدمة في كاوست، والذي قاد دراستين لفعالية المستشعر، إنه بتعديل المكونات المعدنية والعضوية، يمكن ضبط الأُطر المعدنية العضوية كي تلائم تطبيقات تتراوح من فصل الغازات وتخزينها للتحفيز والاستشعار.
وأوضح الدكتور محمد راشد تشالالا، والدكتور يوسف بلمبخوت، والدكتور براشانت بهات، وجميعهم من مختبر الداوودي، على أن جميع «المحاولات السابقة لتطوير مستشعرات ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد الكربون والماء، لم تنجح».
وانطوى النهج الذي اتبعته مجموعة الداوودي على تطوير إطار معدني عضوي مُعالَج بالفلور، اختبره بلمبخوت وتشالالا كمواد استشعار لتلك الغازات. واختبرت هذه المواد الحديثة بالتعاون مع الأستاذ الدكتور خالد نبيل سلامة ـ أستاذ الهندسة الكهربائية وفريقه في كاوست.
وأظهرت الدراسة الأولى كيف أن المستشعر بوسعه قياس تركيز ثاني أكسيد الكربون ومستوى الرطوبة في الهواء، في حين أظهرت الدراسة الثانية، التي أُجريت على الأُطر المعدنية العضوية المُعالجة بالفلور ذاتها، أن بوسع المستشعر أن يرصد غاز ثاني أكسيد الكبريت الضار المُسبب للتآكل، بل وإزالته بشكل انتقائي من غاز مداخن محطات توليد الكهرباء.
وقال الدكتور بلمبخوت والدكتور بهات «ثمة آثار لغاز ثاني أكسيد الكبريت موجودة دائماً في غاز المداخن الذي تنتجه المصانع ومحطات توليد الكهرباء، ومن الممكن أن يسمِّم هذا الغاز المواد المُطوَّرة لحصر ثاني أكسيد الكربون لأغراض احتجاز الكربون وتخزينه».
