التجزئة المنضبطة للألياف بالسَّحْب البارد للبوليمر

السَّحْب البارد للبوليمر هو عملية يُقَلِّل فيها إجهادُ الشَّدّ قُطْر لِيف مسحوب ـ أو سُمْك غشاء مسحوب ـ ويوجِّه السلاسل المبلمرة. وقد استُخدم السَّحْب البارد لزمن طويل في استخدامات صناعية، منها إنتاج ألياف مرنة ذات مقاوَمة شَدّ عالية، مثل البوليستر، والنايلون، إلا أنّ السَّحْب البارد لبِنْيَة مركَّبة لم يخضع للدراسة. ويكشف الباحثون عن أنّ السَّحْب البارد لألياف متعدد الخامات، مؤلَّفَة من لُبّ هَشّ مطمور في كسوة من البوليمر يتسبب في ظاهرة مفاجِئة، هي: التجزئة الموجَّهة والمتسلسلة لِلُّب؛ لإنتاج عِصِيّ موحَّدة الحجم على طول أمتار من الألياف، عوضًا عن التجزئة العشوائية، أو العشوائية القابلة للتكهن. تنشأ هذه البِنَى المطمورة من عدم الاستقرار الميكانيكي الهندسي المصاحِب للتمدُّد "العنقي"، وبالتالي تتجزأ الخيوط المطمورة المنظَّمة ذات الهندسة العرضية المعقدة إلى سلسلة دورية من العِصِيّ المثبَّتة مكانها داخل الكسوة المبلمرة. ويمكن استخراج هذه العِصِيّ بسهولة، عن طريق التذويب الانتقائيّ للكسوة، أو بإمكانها الالتئام ذاتيًّا بالاسترجاع الحراري؛ لتعيد تشكيل الخيط الهَشّ. كذلك يمكن تطبيق نهج الباحثين على المركّبات المهندَسة عموديًّا، التي معها يؤدي السَّحْب البارد إلى تَكَسُّر الغشاء الهش المطمور أو المغلَّف إلى شرائح رفيعة متوازية، محاذية بطبيعتها لمحور السَّحْب. وقد وُجِدَ أن مجموعة من الخامات تؤسِّس لحدوث هذا التأثير عمومًا، منها السيليكون، والجرمانيوم، والذهب، والمواد الزجاجية، والحرير، والبوليسترين، والبوليمرات القابلة للتحلل الحيوي، والثلج. وقد لاحظ الباحثون وأكَّدوا ـ من خلال محاكاة عنصر محدود غير خطيّة ـ على وجود علاقة خطية بين أصغر مقياس عرضي، وفترة التكسُّر الطولي. قد تؤدي هذه النتائج إلى تطوير التمويه الديناميكيّ القابل للانعكاس حراريًّا، من خلال التأثير المضلَّع Venetian-blind effect على مقياس نانوي، وتصنيع أسطح منظمة كبيرة المساحة، تسهِّل الكشف الحيوي عالي الحساسية.