أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
كشف فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، عن طريقة إصلاح الأجزاء التالفة في الطائرات من خلال تقنية تسمى «إصلاح التشققات» والتي تتمثل باستخدام مواد مركبة بلاستيكية حرارية تساهم في إصلاح الأجزاء التالفة بطريقة تصبح فيها كما لو أنها جديدة، كما يمكن استخدام هذه التقنية لوصل الأجزاء مع بعضها للحصول على هياكل عالية المتانة والفعالية.
وطور الفريق البحثي صفائح رقيقة من مادة «الإيليوم» تمت معالجتها بدرجات حرارة مختلفة ولفترات زمنية متفاوتة تحت مستويات ضغط عديدة، حيث لاحظ الباحثون أنه لم يكن للضغط تأثير كبير على النتائج، في حين كان لدرجات الحرارة الأثر الأكبر، لذلك، يمكن القول بأن الترابط بين الصفائح بدرجات حرارة مرتفعة لفترة زمنية طويلة أظهر فاعلية أعلى في المنطقة المعاد إصلاحها.
وضم الفريق البحثي من جامعة خليفة كلاً من، طالب الدكتوراه طيب خان والدكتور محمد عرفان، باحث دكتوراه، والأستاذ ويسلي كانتويل، مدير مركز البحث والابتكار المتقدم، إلى جانب الدكتور ريحان عمير، الأستاذ المشارك في قسم هندسة الطيران.
وأوضحوا أنه تتكون المواد المركبة من مجموعة من المواد المصممة بهدف تحقيق بعض الخصائص المتعلقة بتطوير هيكل وأداء معين، ومن الأمثلة على المواد المركبة البوليمرات المعززة بالألياف والمستخدمة في تطبيقات الطيران، وتساهم البوليمرات المعززة بالألياف في تعزيز الأداء الهيكلي في الطائرات وفي نفس الوقت المحافظة على الوزن الخفيف للطائرة، فالخصائص التي تتميز بها هذه المواد، كالفاعلية والقدرة على الحمولات الكبيرة ومقاومتها للتآكل، واستدامتها جعلت منها الخيار الأفضل والأنسب للاستفادة منها في تطبيقات الطيران.
وبينوا أنه لا تخلو المواد من وجود بعض العيوب، ومن أكبر التحديات التي يواجهها قطاع صناعة الطيران هو التعامل مع أجزاء المواد المركبة التالفة، حيث يتم استبدال الهياكل المركبة التالفة بهياكل أخرى جديدة لأن عملية إصلاحها مكلفة اقتصادياً وتحتاج إلى العديد من القوى العاملة.
وأشاروا إلى أنه يمكن استخدام تقنيات الدمج بالانصهار لربط الأجزاء ببعضها وإصلاح المواد البلاستيكية الحرارية المركبة، حيث تتم الاستفادة من المادة نفسها التي تتميز بقابليتها للانصهار والتصلب من خلال الحرارة التي تسهل حركة سلسلة البوليمرات المكونة للمادة والتي تتحرك بدورها وترتبط مع بعضها مشكّلة حاجزاً قوياً يفصل ما بين الجزأين دون الحاجة لمادة لاصقة.
وقال الدكتور ريحان: «تتكون الروابط الفعالة من خلال تبادل انتشار الذرات بين المواد والتشابك المتتالي لسلاسل البوليمرات لتتلاشى التشققات وتحل مكانها فاعلية ميكانيكية».
وأضاف: «يعتبر هذا المشروع البحثي جزءاً من البحوث المتواصلة في مختبر المواد المركبة ومركز البحث والابتكار المتقدم في جامعة خليفة ويسلط الضوء على تقنياتنا الحديثة والمبتكرة في مجال صناعة مواد مركبة ذكية ذاتية الإصلاح والاستشعار للجيل القادم من التطبيقات المتعلقة بالطيران».
