ستاف ماترز يكشف عدم وجود تعريف قوي وسريع للسوائل

حصل كتاب عالم المواد مارك ميودونيك، لـ"ستاف ماترز"، على جائزة كتاب المجتمع الملكي عام 2014، وقد تم ترشيح كتابه الثاني، السوائل: المواد المرحة والخطرة التي تتدفق بحياتنا، لجائزة 2018، وقد قدم برامج علمية لمحطة "البي بي سي" البريطانية، وكان أحدثها برنامج Plastic Fantastic, كما ألقى محاضرات الكريسماس الملكية المرموقة في عام 2010، وحصل على رتبة الإمبراطورية البريطانية في قائمة الشرف لعام 2018.

وقال ماترز "أنني بصدد مشروع حول الطرق ذاتية الشفاء وكان علي التعامل مع القطران، في السابق اعتقدت أنها مادة صلبة، ثم أدركت أنه سائل يشبه مادة صلبة، وهذا فتح الباب لـ: "ما هي السوائل على أي حال؟" وهذا ما اكتشفته في كتابي، فلا يوجد تعريف قوي وسريع للسوائل، في السابق كنت قد تفكر في "المواد الصلبة، السوائل، الغاز، الجميع يعرف أن هذه هي ركائز العلوم". وكل هذا خطأ مطلق, فجميع حالات المادة تنتشر في بعضها البعض، أنها مجرد وسيلة في رأسك لنوع معين من الأشياء حتى تعرف ما يمكن أن نتوقع منها، أنت تضع صلبة في مكان ما، فتبقى هناك في مكانها، ولن تمشي, ولكن إذا وضعت سائلا هناك، فمن المرجح أن يختفي، فقد يختفي على شكل غاز، وقد يذهب ويتسرب أسفل شيء ما، قد يؤدي إلى تآكلها, وهذا هو الشيء الآخر الذي أدركته عند كتابة كتاب السوائل: أن السوائل هي نوع من أشكال الشغب، فلا يجب الوثوق بها".

وتابع "لقد أدهشتنا السوائل تاريخيا، من سوائل غير نيوتونية مثل الكاتشب، الذي يسيل عندما تهزه، إلى الخصائص المغناطيسية للأكسجين السائل، لا أستطيع أن أرى نهاية لذلك, فهناك مجموعة لانهائية من السوائل, هناك أكثر وأكثر لأن ما نفكر فيه كسائل يمكن أن يكون له جسيمات صلبة فيه، يمكن أن يكون له سوائل أخرى فيه، ويمكن أن يكون مستحلبًا، أو بلورات سائلة، فبات هناك العديد من الطرق المختلفة لترتيب المسألة على جميع المستويات المختلفة, أتحدث عن أجهزة الكمبيوتر السائلة في الكتاب - الفكرة القائلة بأن الحوسبة في المستقبل قد تكون بسبب السوائل بسبب سعة تخزين المعلومات الهائلة لبعض الأنواع الجزيئية.

وواصل "اتضح أن الماء لديه هذه الخاصية المذهلة - إنه مذيب عالمي، وهذا بسبب قطبية جزيء الماء H2O، مما يعني أن شحناته الجزئية غير موزعة بالتساوي، لذلك إذا حاولت أن تحل المعادن المكونة من ذرات أو جزيئات بشحنة كهربائية، مثل الملح، فإنها تذوب فيه بسهولة". ولكن المياه لديها القدرة على إذابة بعض المواد الكربونية الموجودة فيها - تلك التي هي أيضا قطبية مثل الكربوهيدرات والبروتينات البسيطة، إن القدرة على إذابة كل من المعادن وجزيئات الكربون غير عادية، وتجعل الماء مذيبًا عالميًا، ولأنها موجودة داخل المياه السائلة، فالجزيئات المذابة قادرة على التحرك، والالتقاء مع بعضها البعض، والاجتماع مع بعضها البعض، وربما تشعل وميض الحياة كما هي على الأرض.

واستطرد "يجب أن نتخلص من النفط، وليس التخلص من المواد البلاستيكية - فالبلاستيك مهم جدا في حياتنا: فهي تجلب الماء إلى بيوتنا، وتحمل الكهرباء إلى بيوتنا، وتصنع أعمالنا الإلكترونية، وتقلل من نفايات الطعام بنسب كبيرة. ولا تكمن الصعوبة في أخذ براز البقر أو مياه الصرف الصحي أو العديد من المصادر العضوية الأخرى وتحويلها إلى مواد بلاستيكية - يمكننا القيام بذلك, إن ما نجده فعلاً، كما اتضح، هو القيام بالعكس، وهو تحويل بلاستيكيات النفايات إلى البلاستيك عبر الحالة السائلة، والسبب الصعب هو أنه بمجرد أن يكون لدينا مادة بلاستيكية، البولي بروبيلين والبولي ايثيلين، سنقوم بهندسة الكثير من التعقيد في ذلك.