مهما أطلقنا لخيالنا العنان، فإننا لم نكن لنتصور أن الرمال، كما نعهدها تعانق مياه الأمواج المنكسرة على الشواطئ، قد تصاب بالرُهاب من الماء. فالرمال الصادَّة للمياه مثال للتغيرات الجذرية التي يمكن أن تحدثها تكنولوجيا النانو في سلوك المواد.
ولنفهم كيفية عمل الرمال الصادَّة للمياه، نحتاج أولا أن نعرف بعض المعلومات الأساسية عن جزيئات المياه. فنتيجة للتوزيع غير المتساوي للإلكترونات بين روابط الذرات داخل الجزيئات، يحمل كلٌّ من قطبي جزيئات الماء شحنة موجبة أو سالبة ضعيفة. وتتفاعل الأقطاب ذات الشحنات الموجبة والسالبة الخاصة بالجزيئات المختلفة بقوة مع بعضها مثلما يتفاعل قطبا المغناطيس. وتلك التفاعلات التي تُدعى "الروابط الهيدروجينية" قوية؛ بحيث تعجز المواد المكوَّنة من جزيئات عديمة الأقطاب، مثل الزيوت والقطران، عن الاختلاط بالماء. فحاول أن تمزج المياه بالزيت وستجد أنه يتمدد فوق سطحه ولا يختلط به.
بطبيعة الحال، تنجذب الذرات مشحونة الأقطاب الموجودة على سطح حبيبات الرمال لجزيئات المياه مشحونة الأقطاب؛ ولهذا السبب تمتص الرمال المياه. وباستخدام تكنولوجيا النانو، قام العلماء بتغليف حبيبات الرمال الطبيعية بمركب أساسه السيليكون ذي قطب محب للماء ينجذب لحبة الرمل، وآخر صاد للمياه يبقى بعيدًا عنها. وينتج عن تلك العملية غلاف صاد للمياه حول حبيبات الرمال؛ إلا أن الرمال المعدلة نانويًّا تمتص سوائل أخرى مثل الزيوت.
تستخدم الرمال الصادَّة للمياه في مكافحة التسربات البترولية؛ نظرًا لقدرتها على امتصاصها. كما تستخدم أيضًا لحماية أسلاك الكهرباء وخطوط الهواتف في المناطق ذات المناخات شديدة البرودة؛ حيث تصد المياه وتمنعها من التجمد حول صناديق الوصلات.
المراجع
nanotech-now.com
mrsec.wisc.edu