في إنجاز علمي يفتح أمامنا آفاقًا جديدة لمكافحة التلوث البلاستيكي، تمكن علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة ديوك من تطوير بوليمر جديد يتمتع بصلابة تفوق المواد التقليدية بأربع مرات، وذلك بفضل استخدام نموذج متطور للذكاء الاصطناعي. هذا الابتكار يهدف إلى تقليل التأثيرات السلبية لتراكم النفايات البلاستيكية في البيئة.
عبر الاستناد إلى نموذج تعلم آلي، استطاع الفريق البحثي تحديد مادة مضافة مبتكرة تزيد من مقاومة البوليمر للتمزق. النتائج، التي تم نشرها مؤخرًا في مجلة ACS Central Science، تعزز فرضية قد تبدو غريبة في البداية، مفادها أن إدخال ما يعرف بـ”الروابط الضعيفة” في التركيب الكيميائي يمكن أن يعزز من صلابة المواد.
تتميز الروابط الضعيفة بأنها تعيق انتشار الشقوق في البلاستيك، مما يتطلب طاقة أكبر لكسر العدد الأكبر من هذه الروابط قبل أن تتطور الشقوق. وهنا يكمن التحدي الرئيسي للباحثين، حيث كان عليهم اختيار الرابط الأكثر فعالية من بين آلاف الخيارات. عبر تحليل بيانات بنيت على نحو 400 مركب يحتوي على الحديد، قام نموذج الذكاء الاصطناعي بتحليل وتشخيص خصائص آلاف المواد لتحديد الأنسب.
وسيطروا على هذه الخطوة بتحقيق نتائج ملموسة، إذ تم إنتاج بوليمر جديد يعتمد على المركب الموصى به من قبل النموذج، مما أثبت كفاءته الفائقة. وأوضح الباحث الرئيسي إيليا كيفليشفيلي أن “زيادة صلابة المواد تطيل من عمرها الافتراضي، مما يسهم في الحد من الإنتاج الزائد للبلاستيك على المدى الطويل”.
تحمل هذه الابتكارات في طياتها وعودًا بتغيير الطريقة التي نتعامل بها مع البلاستيك، مما قد يسهم في تقليل التلوث الذي يعاني منه كوكبنا.
