العلماء يبتكرون ويكتشفون المواد الجديدة طوال الوقت، لكن القليل منها بالإذهال الكافي لجعل عينيك مفتوحتين على غير تصديق، فمن المواد الخفيفة خارقة الصلابة التي تستخدمها ناسا، إلى المواد التي تذوب إذا أمسكتها بين يديك، إليك أغرب 4 مواد كيميائية سوف تتركك مملوئاً بالدهشة:
1-الجيل الهوائي: مادة صلبة مثل الهواء
منذ أن اخترع العالم صامويل كيستلر “الجيل الهوائي” في 1931، تم استخدامها في بعثات الفضاء لجمع الغبار من ذيل المذنبات، بواسطة الجهات الحكومية التي تريد تطوير الخيام العازلة، وكذلك استخدمت في صناعة ملابس تحمي مرتديها من الحرارة الشديدة، وقد سمت ناسا هذه المادة “الدخان الأزرق” لأنها تشبه شكلاً ثلاثي الأبعاد في الهواء “الهولوجرام”.
سر قدرة هذه المادة على إدهاشنا هو في خواصها المتعاكسة، فهذا الجيل الصلب يتكون من الهواء في الغالب وهذا ما يجعله بالغ الخفة، لكنه في نفس الوقت، ذو قدرة جيدة جداً على طرد الحرارة، فكما ترى في الصورة، فهو يحمي هذه الزهرة من اللهب !
تستطيع الجزيئات الفردية التي يتكون منها هذا الجيل الهوائي أن تتصرف بنفس الطريقة التي تتصرف بها قفازات البيسبول الصغيرة، فهي تمسك الجزيئات المتحركة بسرعة دون أن تدمرها، وقد كان هذا مهماً لناسا في بعثتها “ستار داست”.
فقد وضع العلماء مادة جيل هوائي مختلطة مع السليكا على شكل جامع ضخم يشبه مضرب التنس خارج المركبة الفضائية “ستار داست”، وكان هدفهم في ذلك جمع شظايا الجسيمات الهشة التي تتناثر خلف المذنب Wild 2 دون تدميرها، وبسبب شفافية وقوة هذه المادة، فقد اعتقد العلماء أن جمع الجزيئات ودراستها فيما بعد سوف يكون سهلاً.
المادة التي يخرج منها الجيل الهوائي شبيهة جداً في تركيبها بمادة Jell-O، فمسحوق الجيلاتين في هذه المادة مرن يتحول إلى محلول سائل عند خلطه بالمياه الدافئة، ويتحول إلى صلب عندما يبرد، في شبكة كيميائية تشبه كرة لخيوط الغزل، لكن إذا سخنته، فسوف يجف ويكون بودرة مسحوق الجيلاتين ثانية.
لكن الجيل الهوائي يختلف عنها في أنه ليس مكوناً من الجيلاتين، وإنما مصنوع من العديد من المواد، بحسب الاستخدام المطلوب منها، الأكثرية يتم تصنيعها من السيليكا، المادة الأكثر شيوعاً في القشرة الأرضية، وبعكس عملية صناعة Jell-O، فإن الجيل الهوائي الرطب يمر بدورة متبادلة من التبريد والتسخين المضغوط، ما يجعله يسترد شكله بعد أن يجف.
الجيل الهوائي الناتج يتكون في معظمه من الهواء، ما يبقيه صلباً لكن بالغ الخفة، ويوصف عادة بأن ملمسه مثل مادة “الفوم”.
2-الجاليوم: إذا وضعته في يدك سينصهر
هذه المادة الصلبة لينة وغير تقليدية، ففي درجات الحرارة المنخفضة توجد في صورة صلبة وهشة، لكن عندما تدفأ أعلى من درجة حرارة الغرفة بقليل، تنصهر كبركة لامعة.
استخدمت هذه المادة حتى الآن في تصنيع الهواتف الذكية وصناعات الفضاء والاتصالات، وبالرغم من وجود هذا العنصر في الجدول الدوري، إلا إنه لا يتواجد في الطبيعة بشكله العادي، فقط يوجد منه كميات ضئيلة يمكن العثور عليها في خامات الزنك والبوكسيت، الذي يعتبر المصدر الرئيسي للألومونيوم، كما يمكنك أن تشتريه من موقع أمازون بسعر 10 دولارات فقط، بشرط أن تحترس من تقريبه من الآيفون مثلاً، فهو قادر على تحليل المعادن الأخرى، بالذات إذا كان هناك خدش فيه، ما سيتركه يتوغل بالداخل ويذيب قلب هاتفك.
3-خيوط الألماس: هل ستكون المادة التي تصنع منها مصاعد في الفضاء؟
عندما تعرض البنزين السائل إلى الضغط الهائل ثم يتم تخفيفه تدريجياً، فإنها يكون سلاسل من أربع ذرات كربون مرتبطة، فيما يعرف باسم الهيكل رباعي السطوح، والتي قد تكون أقوى وأقسى المواد التي اكتشفت حتى الآن.
الألياف الجديدة التي صنعها الإنسان من ذرات الكربون تترتب في هيكل متعرج، تم اكتشافها في 2014، ويبدو أن قوتها تتجاوز أنابيب الكربون النانوية، والتي تعد هي أيضاً إحدى المواد الأخف والأقوى على الإطلاق في العالم.
الشئ الصادم أن هذه المادة فائقة الرقة، فسمكها هو ثلاث ذرات فقط، أي أنها أرفع من الشعرة، وبما أن هذا التركيب اكتشف مؤخراً فقط، فيجب التأكد من مكوناتها باستخدام صور عالية الدقة، وهي ذات خواص وسلوك يجب أن نفهمه بشكل أعمق أكثر قبل أن نستطيع ترويجها تجارياً.
وإذا سارت الأمور كما يجب، فمن الممكن نظرياً أن تستخدم خيوط الألماس بسبب قوتها الخارقة وخفتها اللا معقولة، لبناء مصعد في الفضاء، متفوقة على المواد المرشحة الأخرى مثل الصلب، والذي سينكسر دون شك تحت ضغط وزنه الخاص إذا تم مده بهذا الطول.
4-السائل الحديدي المغناطيسي:سائل يصنع أشكالاً لا تصدق
هذا السائل مكون من جزيئات ممغنطة فائقة الدقة، في العادة جزيئات من الحديد، وهذا السائل يبدأ في التراقص ويكون أشكال محيرة إذا عرضته لمجال مغناطيسي.
كل ذرة ضئيلة مفردة مغلفة بمادة لتقليل التوتر السطحي، وهي مادة تمنع الجزيئات من التكوم فوق بعضها، والذرات معلقة في الماء، وهذه الجزيئات ليست مثل المغناطيس بحيث تلتصق بثلاجتك إن وضعتها عليه، وإنما هي مواد قريبة من المغناطيس، تسمى مجاورات المغناطيس، والتي تتحول إلى مغناطيسات صغيرة تتحرك وتلتصق بأي مغناطيس في المجال.
مادة السائل المغناطيسي الحديدي تم تصنيعها لأول مرة عام 1963 بواسطة عالم وكالة ناسا يسمى ستيف بابيل، كنموذج أولي لوقود صاروخ يستطيع أن يدفع مركبة فضائية بعد أن يتعرض لمجال مغناطيسي، والشئ الغريب حول السوائل المغناطيسية الحديدية أنها يمكن أن تتصرف كسائل وصلب في نفس الوقت.