اللدائن وزراعتها
طبعا الاسم غريب
اولا اللدائن دى هى خامة البلاستيك وخامه تستخدم كثيرا فى الفن المجسم
بتسخينها وتشكيلها بعد ذلك
وطبعا قبل ماتكلم عن طريقه تشكيلها يجب ان نتكلم عن الخامه اولا لانها غريبه للبعض وليس للكل
وواجبى ان اعرف من لا يسمع عنها فأنا من قبلكم قد استغربت ماهى اللدائن واستغربت أكثر عندما علمت ان اللدائن تستخرج من ساق بعض النباتات
حتى قمت بعمل دراسه للخامه قبل بدء العمل بها
ولنتعرف بها اولا وفى النهايه بعد الاستفاضه فى الكلام عنها نقوم بشرح وحده فنيه من اللدائن
اللدائن او ما يطلق عليها اسم المبلمرات هي مواد ذات بنية عالية الجزيئية من اصل عضوي و تتحول هذه المواد عند تسخينها الى الحالة اللدنة و تتخذ عند الضغط عليها الاشكال المطلوبة للاجزاء المراد صنعها.
تتكون الدائن من سلسلة طويلة من الجزيئات المترابطة
(Very long molecular chanins) .
لهذا السبب يطلق عليها اسم (ploymers) ,
و الجزء الاول من الاسم (ploy = many) يعني متعدد .
و الجزء الثاني (mers) اصله من الكلمية (monomer)و المقصود به هنا الجزيء الواحد .
يعتبر النفط و الغاز الطبيعي المصدر الاساسي للدائن . و السبب في ذلك على احتوائها على عنصر الكربون و الكربون العنصر الاساسي في المبلمرات (اللدائن) حيث تتسكل سلاسل من الكربون في عملية تسمى البلمرة , و البلمرة هي عملية اتحاد عدة جزيئات لتكوين جزيئ واحد كبير.
نظرياً ممكن ان نستخدم الخشب و الفحم او حتى ثاني اكسيد الكربون الجوي كمصدر للكربون و صناعة المبلمرات و لكن هذه المصادر مكلفة جدا .
تصنيف البلاستيك و خصائصه
يصنف البلاستيك تحت عدة مقاييس اعتمادا على الصفات الكيميائية و الفيزيائية.
يمكن تقسيم البلاستك الى ثلاث مجموعات رئيسية
1- البلاستيك المصنع و المشكل بالطرق الحرارية و القابل للصهر و استخدامه مرة اخرى Thermoplastics
2- البلاستيك المصنع و المشكل بالحرارة و غير قابل للصهر و اعادة تشكيله او استخدامه مرة اخرى Thermosets
3- البلاستيك المرن Elastomers لا نستطيع صهره او اذابته مثل المطاط.
و نوع رابع وهو Elastomers Thermoplastics اي انه يحمل صفات المجموعة الاولى و في نفس الوقت المجموعة الثالثة.
من خصائص البلاستيك في شكل عام انها مواد خفيفة الوزن تترواح كثافة البلاستيك ما بين 0.5-2 غم/سم مربع لهذا تستخدم في الصناعات بشكل كبير لتخفيف وزن المصنوعات و تقليل الكلفة.
ويمكن اعطاء اللدائن الوانا مختلفة وقد تكون هذه اللوان على شكل اضافات عضوية او غير عضوية او صناعية.
وا يضا تتمتع بعض انواع البلاستك بتحملها لدرجات الحرارة العالية و مقاومتها للاحتراق وهذه الخاصية تجعلها مفيدة في تطبيقات عديدة. و هي ايضا غير موصلة للكهرباء لهذا يستخدم البلاستك في عزل الاسلاك و الدوائر الكهربائية. كما تمتلك بعض انواع البلاستك خاصية الشفافية لهذا اصبحت بديل عن الزجاج في الكثير من التطبيقات.
وهناك الكثير من انواع البلاستك الخاصة تستخدم للاغراض الطبية في صناعة الادوات الطبية او حتى تدخل في الصناعات الدوائية.
هذه مقدمة عن اللدائن او ما يعرف بالبلاستك بشكل عام
- الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )
الثيرموبلاستيك عبارة عن مواد بلاستيكية ذات الجزيئات الضخمة (Macromolecules) التي تكون سلاسلها خطية او متفرعة و هذه السلاسل مرتبطة مع بعض عن طريق جزيئات بينية او من خلال القوة الرابطة بين السلاسل و هذه القوة تعتمد على نوع و عدد التفرعات للسلاسل (Intermolecular).
الاسم ثيرموبلاستيك (Thermoplastic ) مشتق من كلمة (Thermo = hot, heat)
و كلمة (plastic = shapeable, moldable) و السبب في هذه التسمة استخدام الحرارة لتضعيف و كسر القوة التي تربط السلاسل في بعض ليسهل تشكيل المادة بالشكل الذي نريد.
-انواع الثيرموبلاستيك من حيث الترتيب البلوري
1- الثيرمو بلاستيك غير المتبلور Amorphous Thermoplastics
البلاستيك ذو التفرعات الكثير للجزيئات و ذو السلاسل الطويلة لا يكون له ظروف ارتصاص قوي و السبب في هذا عشوائية التركيب لهذه السلاسل و يكون شكله مثل قطعة من القطن . و كما نعلم فان الزجاج ليس له ترتيب بلوري (ترتيب عشوائي) وهذا النوع من الثيرموبلاستيك العشوئي ترتيبه يشبه تركيب الزجاج من حيث العشوائية و يشترك معه في بعض الخصائص و يتملك خاصية النفاذية للضوء و الشفافية و يمكن اعتبار هذا النوع او تسميته زجاج اصطناعي او عضوي.
2- الثيرمو بلاستيك شبه المتبلور Semicrystalline Thermoplastics
اذا كان الجزيئ الضخم له تفرعات قليلة او محدودة (فقط بعض من الاطرافال قصيرة على السلسلة) او ان تكون التفرعات منتظمة . سوف يحدث ترتيب و رص في بعض الاجزاء .
ويمكن ان نزيد الترتيب في عملية يطلق عليها البلمرة polymerization و تمكنا في بعض الاحيان الحصول على نظام بلوري شبه كامل.
من اشهر انواع الثيرموبلاستيك :
بولي ايثلين Polyethylene الرمز PE و هو شبه بلوري تتم عملية بلمرتهPolymerization بطريقة التكثيف (condensation) يوجد منه نوعان حسب الكثافة
عالي الكثافية Polyethylene high density و يرمز له بـ HDPE
و قليل الكثافة Polyethylene low density و يرمز له بـ LDPE
تتم Polymerization عملية بلمرة لل HDPE و LDPE بطريقة الاضافة addition
بولي فينل كلورايد Polyvinyl chloride الرمز PVC تتم عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition
يستخدم حديثا في الصناعات الانشائية و صناعة الأبواب و الشبابيك لمتانته و امكانية تلوينه.
بولي بروبلين Polypropylene ورمزه PP شبه بلوري و عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition
بولي ستايرين Polystyrene و رمزه PS غير بلوري و تتم عملية بلمرته Polymerization بطريقة الاضافة addition
زراعة البلاستيك
اكتشف العلماء الأمريكيون جينا يؤدى إلى إنتاج أنواع جديدة من البلاستيك في خلايا النبات، مما ينبئ بحدوث نقلة نوعية مستقبلية في هذا المجال الصناعي الخصب. كما يتوقع أن يؤدى هذا الكشف إلى تحويل نباتات المحاصيل إلى مصانع حية لإنتاج البلاستيك، بالإضافة لما تقوم به من إنتاج للغذاء و للدواء و للكساء.
و كان فريق من العلماء بقيادة \"كلينت تشابل\" أستاذ الكيمياء الحيويّة في جامعة \"بوردو\" و بالتعاون مع العالم \"نت ماير\" من شركة \"دباونت\"، قد نجح في عزل جين من نبات \"أرابيدوبسيس ثاليانا\" Arabidopsis thaliana الذي ينتمي إلى عائلة الصليبيات، ثم قام الفريق العلمى باستنساخ هذا الجين الذي يؤدى لتكوين بعض الجزيئات البادئة التي تعتبر \"لبنات البناء\" اللازمة لتكوين البلاستيك؛ و التي تعرف علميا باسم مونوميرات Monomers.
و ينتج البلاستيك حاليًّا من النفط الحفري، عن طريق تكوين سلاسل كيميائية معقدة تعرف بالبوليمرات Polymers ، التي تتكون من الجزيئات الفرديّة التي تسمى \"مونوميرات\". و لكنّ الاكتشاف الحديث يؤدى لإنتاج هذه الموادّ في نباتات محاصيل مثل الحبوب أو فول الصويا، كما يسمح بإمكانيّة تحوير النّباتات لإنتاج البلاستيك المعروف حاليا ولإنتاج أنواع أخرى جديدة لم نر مثيلا لها من قبل.
و من جهته، يقول \"تشابل\": أن النّباتات أكثر مهارة من البترول في إنتاج البلاستيك، كما أنها تعتبر مصانع حية للمواد الكيميائيّة الرائعة، و تنتج عددا مدهشا من الموادّ الكيميائيّة الممتعة. و يمكننا أن نستغلّ تلك القدرة للنباتات لإنتاج البلاستيك عن طريق التعرّف على الجينات المطلوّبة لعمل تلك المركّبات باستخدام معلومات الجينوم النباتي؛ و لقد استنسخنا بالفعل الجين الذي ينتج أنزيما يلعب دورا هاما في إنتاج البلاستيك، و سيتم إيلاج هذا الجين في نباتات المحاصيل باستعمال التّكنولوجيا الحيويّة.
و أكد \"شابل\" على أن هذا الجين المكتشف سيسمح للنباتات أن تنتج البلاستيك في خلاياها، بدون أي تأثير يذكر على صحّة النباتات. كما قال: أن إمدادات النفط الخام محدودة و غالية الثمن، على العكس من النباتات الحية المتجددة التي لديها لحسن الحظ طرقا لإنتاج و تخزين كمّيّات كبيرة من المركّبات التي تحميها من الحشرات و الأمراض و الأشعة فوق البنفسجيّة.
و بالفعل يخزن النبات العديد من الجزيئات على هيئة أشكال ذائبة و ثابتة لمركّبات معقدة التركيب داخل الفجوات العصارية الصّغيرة الموجودة في خلاياه، حيث يتم عزلها عن باقي العمليّات الكيميائيّة الحيويّة التي تتم داخل خلايا النبات.
المصانع النباتية
جاء هذا البحث كجزء من مشروع \"المصانع النباتية\" لشركة \"دباونت\" المهتمةّ بعمل أنواع جديدة من البلاستيك، و النايلون و المنتجات الأخرى من الميكروبات و من نباتات المحاصيل.
و يقول \" تشابل\": يجب أن نفكر قليلاً بطريقة خلاقة، إننا قد نستعمل \"البوليإثيلن\" في المستقبل لعمل بعض أنواع البلاستيك، لكننا قد تكون لنا القدرة مستقبلا على تطويّر بلاستيك ذو صفات خاصّة جديدة باستخدام النباتات. و ربّما يكون المنتج الجديد نوعا من البلاستيك الذي يصلح للاستعمال في صمامات القلب الصّناعيّ أو في الأجزاء لطائرة نّفّاثة مثلا. و انه من المثير جدًّا التّفكير في ماذا قد يكون ممكنا في المستقبل بعد نجاح هذا البحث.
و من جهته، يقول \"ماير\": أنّ شّركة \"دباونت\" التي تنتج البلاستيك و النايلون و المنتجات المتّصلة به، تبحث باستمرار عن \"المونوميرات\" الجديدة لبناء أنواع من حديثة من البلاستيك، و لكنّ بعض \"المونوميرات\" يصعب إنتاجها من البترول باستعمال الكيمياء التقليديّة، و لذا ننظر بعين التفاؤل إلى \"المونوميرات\" الجديدة المنتجة في النّباتات، و يساعدنا عمل الدّكتور \"تشابل\" على إيلاج الجينات المكونة لهؤلاء \"المونوميرات\" في النّباتات، كما يساعدنا على إنتاجها بمستويات عالية.
ثم يضيف: شركة \"دباونت\" في طريقها لإنتاج \"المونوميرات\" باستخدام الميكروبات و النباتات المعدلة وراثيًّا، فعلى سبيل المثال، لدى \"دباونت\" مشروع أوشك على الانتهاء يسعى لاستخدام الجراثيم مثل بكتريا القولون (البراز) المعروفة بـ إ. كولي لإنتاج \"المونومرات\" المكونة لنوع من البلاستيك يستعمل كألياف لصناعة السّجّاد، و لكن النّباتات تعتبر مصانع كيميائيّة جذّابة للغاية لرخص أسعارها، و لأنها تحصل على الغذاء المجاني من الطبيعة كثاني أكسيد الكربون و ضوء الشّمس و الماء، أما في حالة استخدام الميكروبات لهذا الغرض يجب أن يتوفر رأس مال كبير لبناء المصانع لتغذية الميكروبات التي تنتج البلاستيك.
جدير بالذكر أن هذا الكشف يعد أهم ما تمخض عنه فك الجينوم البشرى لنبات \"أرابيدوبسيس ثالايانا\"، و كان العلماء قد توصلوا لرسم خريطة جينية كاملة لهذا النبات في أوائل شهر ديسمبر من العام الماضي، ولقد نشرت مجلة \"نيتشر\" العلمية الخبر على واجهة عددها الصادر يوم 14 ديسمبر 2000، و ذلك بعد عام حفل بعدد كبير من الأبحاث حول هذا النبات، والتي وصل عددها إلى 1700 بحثا علميا قبل نشر الخريطة الوراثية الكاملة للنبات في نهاية العام المنصرم.
كما تجدر الإشارة بأن العالم \"تشابل\" الذي قاد البحث الأخير قد حصل على جائزة من مدرسة الزراعة في جامعة \"بردو\" لهذا العام (2001) عرفانا بدوره الكبير في هذا الاكتشاف المثير، كما حصل على براءة اختراع تضمنت شرح عملي مفصل يظهر قدرة الجين المكتشف على إنتاج \"المونوميرات\" اللازمة لإنتاج البلاستيك داخل خلايا النبات.
.jpg)
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)