كشف فريق بحثي من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية «كاوست» عن فقاعات متناهية الصغر تؤثر سلباً على جودة عمليات الطلاء، وذلك باستخدام تكنولوجيا التصوير فائق السرعة، مما يفتح الباب أمام طفرة في تكنولوجيا الطلاء.

وتمكن فريق علمي بقيادة البروفسور سيجوردور ثوردسن من قسم العلوم والهندسة الفيزيائية في كاوست، وطالب الدكتوراه الذي يشرف على دراسته، كينيث لانجلي، من اختراق جديد تمثل في الكشف عن أن انفجار أي فقاعة هوائية على السطح سيؤثر سلباً على نتيجة عمليات الطلاء التي تتم بأسلوب الضخ أو الرش.

اقرا ايضا

"تويتر" يُصلِح خللاً مكّنه من اختراق بيانات مستخدمي آبل "دون قَصد"

 

ويشير الفريق العلمي إلى أن قصة الإنسان مع الطلاء أو «الدهان» تعود إلى أزمان سحيقة، حيث نراها على رسومات ملوّنة على جدران كهوف يعود تاريخها إلى أكثر من 20 ألف سنة مضت. كما أن الطفرات الكبرى التي تحققت في تقنية صناعة الطلاء خلال القرن العشرين الميلادي تزامنت مع التقدم في علم الكيمياء وذلك لمقابلة احتياجات الصناعة الحديثة، إلا أن فهم ما يحدث لقطيرات الطلاء عند رشِّها على الأسطح الصلبة أمر مهم في أغلب التطبيقات، بدءاً من الطلاء العادي بأسلوب الرش وحتى طباعة الدوائر الإلكترونية المطبوعة بمضخات الحبر. وينشأ أحد تحديات عمليات الطلاء من تكون طبقة أو وسادة هوائية متناهية الصغر تفصل بين قطرة الطلاء والسطح المطلي في لحظة وصول الطلاء إلى السطح. ففي غضون جزء من الثانية يمكن لهذا الهواء أن ينضغط فترتد قطرة الطلاء عن السطح أو تلتصق بالسطح بشكل رديء.

وتبين الصور التي التقطها الفريق البحثي باستخدام كاميرات تصور بسرعة 5 ملايين لقطة في الثانية، كيفية ظهور أحزمة سميكة من الفقاعات المجهرية عندما تصطدم قطيرات الماء بالأسطح التي لا يمنع اعتبارها أسطح ملساء تماماً سوى وجود نقاط خشونة لا تقاس إلا بالنانومتر.

ويشير الباحث لانجلي إلى أن الفقاعات المجهرية تظهر بعد أن تبدأ القطرة في التمدد على السطح، وهو ما لم يكن متوقعا، وكان من المفاجئ أيضاً السرعة التي تتشكل بها بعض هذه الفقاعات؛ إذ ما أن تبدأ في التشكل، حتى تنمو إلى حجمها النهائي في ميكروثانية أو أقل.

وللكشف عن آلية تشكل الفقاعة المجهرية، استخدم الباحثون شرائح زجاجية مغطاة بغشاء طارد للماء. وأظهرت اللقطات المقسمة زمنياً وفقاً لتتابعها بسرعة التصوير الفائقة، أن الفقاعات الدقيقة ظهرت عندما كانت الشريحة الزجاجية مغطاة بطبقات كافية لتكوين تحدبات وعرة مشابهة في الحجم للجيب الهوائي النانومتري، وبحسب لانجلي فإنه إذا كان التطبيق المتبع حساس تجاه انحباس الهواء، مثل شاشات الصمامات الثنائية العضوية الباعثة للضوء (OLED)، فمن المهم جعل السطح ناعماً قدر الإمكان.

قد يهمك ايضا

اكتشاف "ثغرة صامتة" تتسبب في اختراق بيانات مستخدمي "ويندوز"

الطباعة ثلاثية الأبعاد تُتيح اختراق "بصمات الأصابع" على هواتف سامسونغ