استخدام أنابيب الكربون النانوية لتحسين خواص الألومنيوم في مصر

كتب / شوقى الشرقاوى

تجرى د. آمال عيسوي، أستاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة وأول من تخصص في استخدام

أنابيب الكربون النانوية لتحسين خواص الألومنيوم في مصر، أبحاثا علمية للوصول إلى طريقة جديدة لتدعيم

الألومنيوم مع الاحتفاظ بخفة وزنه، وذلك من خلال استخدام أنابيب الكربون النانوية

وكذلك تحسين أداء التآكل لتلك المواد. تقوم عيسوي بإضافة أنابيب الكربون النانوية إلى المواد السائبة والطلاءات

باستخدام تقنيات تصنيع منخفضة التكلفة. تشير عيسوى أن أنابيب الكربون النانوية،

التي توصف بأنها إحدى المواد الجديدة البديعة في القرن الواحد والعشرين، هي عبارة عن أنابيب غير ملحومة من

الكربون بأقطار أقل من 100 نانومتر

ولها خصائص ميكانيكية وحرارية وكهربائية متميزة تمكنها من تحسين أداء المواد في مختلف المجالات بما في ذلك

الطب الحيوي والتشحيم والنقل والرياضة والبيئة والإلكترونيات الدقيقة والطاقة المستخلصة وتحلية المياه والتخزين

وغيرهم.

انضمت الدكتورة أمال عيسوي إلى الجامعة الأمريكية بالقاهرة عام 2001 وعملت بمركز يوسف جميل لأبحاث العلوم

والتكنولوجيا

حيث بدأ اهتمامها بتكنولوجيا النانو. أشارت عيسوي أن العديد من العلماء بالمركز بدأوا بالعمل والبحث في

تكنولوجيا النانو في وقت لم يكن ُيعرف الكثير عنها حينذاك. “

ولكنني وجدت أن تكنولوجيا النانو هي الأقرب إلى مجال تخصصي في الهندسة الميكانيكية وبدأت العمل عليها.”

وللاستفادة من خلفيتها كمهندسة ميكانيكية، قررت عيسوي البحث في استخدام أنابيب الكربون النانوية في المواد

المركبة لتدعيمها إلى جانب البوليمرات الموصلة وتنقية المياه والتشحيم وأجهزة الاستشعار الصغيرة.

تقول عيسوي: “كلما كانت المادة المستخدمة أقوى وأخف وزناً كلما تطورت طرق استخداماتها.” وأضافت أن

تحسين أداء المواد عن طريق إضافة المواد النانوية مثل أنابيب الكربون النانوية مع الاستمرار في استخدام تقنيات

التصنيع التقليدية منخفضة التكلفة سيسمح بقابلية التوسع وسهولة التصنيع.”

ولا تقتصر جاذبية هذه المواد على التكلفة المنخفضة فحسب بل أيضاً على امكانية استخدامها بكميات قليلة. تشير

عيسوي أنه يمكن استخدام القليل من الأنابيب النانوية عند إضافتها إلى الألومنيوم نظرًا لخفة وزنها مما يحد من

هدر المواد، وبالتالي زيادة الاستدامة مع تقليل التكلفة.

تستخدم أنابيب الكربون النانوية أيضًا في أغشية التحلية من خلال إضافتها إلى البوليمرات، وهو بحث تعمل عليه

عيسوي مع الدكتور أدهم رمضان أستاذ الكيمياء ووكيل الشئون الأكاديمية المشارك للأبحاث وعميد شئون

الدراسات العليا.

كما تستخدم أنابيب الكربون النانوية أيضًا بشكل جيد للغاية في مستشعرات الضغط والحرارة، وهو تطبيق تعمل فيه

عيسوي مع الدكتور مصطفى عرفة، أستاذ الهندسة الميكانيكية.

تتعاون عيسوي حالياً مع أساتذة في كندا في استخدام لأنابيب الكربون النانوية في زيوت التشحيم المستخدمة

في عمليات التصنيع،

كما تتعاون أيضاً مع أساتذة من المملكة المتحدة لدراسة استخدام مساحيق وطلاءات الألومنيوم المدعم بأنابيب

الكربون النانوية للحماية من التآكل إلى جانب استخدامه كمواد خام للتصنيع الإضافي.

لطالما كان حلم عيسوي الذي يراودها في طفولتها هو أن تتخصص في الهندسة الميكانيكية. كما تتمنى أن ترى

المزيد من الشابات يدرسن العلوم والهندسة ويسعين لتحقيق أحلامهن ويقتحمن هذا المجال “

فمن خلال العلوم والهندسة يمكن للمرأة أن تجعل العالم مكانًا أفضل.”

ولخبرتها الطويلة في مجال تكنولوجيا النانو وأنابيب الكربون النانوية منذ 2006، تم إدراج عيسوي في قائمة جامعة

ستانفورد الأمريكية -إلسيفير لأفضل 2٪ من العلماء في العالم والأكثر استشهادا بأبحاثهم لعام 2021.