أدى توسع استخدام الأجهزة الإلكترونية واللاسلكية إلى خلق تحديات جديدة، أبرزها مشكلة "التداخل الكهرومغناطيسي" الذي قد يعطل عمل الأجهزة، ويضعف جودة الاتصالات، ويؤثر أحياناً على صحة الإنسان.

وفي الوقت ذاته، تزداد حاجة الصناعات إلى مواد خفيفة ومرنة ومتعددة الاستخدامات توفر حماية كهرومغناطيسية، وتولّد حرارة كهربائية وضوئية، وتمنع نمو البكتيريا، ويعد هذا التوجه ضرورياً لتطوير الأجهزة القابلة للارتداء والتطبيقات الطبية، كما يفتح آفاقاً لمستقبل أكثر استدامة في مجال تكنولوجيا المواد.

وفي هذا الإطار، تمكن الباحثون من إنتاج نسيج نانوي مبتكر من البولي أميد المعدني (النايلون)، يجمع بين الخصائص الواقية والحرارية والبيولوجية في آن واحد. وقد تم تغليف هذا النسيج بطريقة "النيكل-فوسفور بدون كهرباء" (Electroless Nickel-Phosphorus)، مما أعطاه أداءً مميزاً في مجالات مختلفة.

تم تصميم عملية التصنيع بحيث يتم ترسيب طبقات النيكل-فوسفور على ألياف البولي أميد خلال أزمنة مختلفة. وأظهرت النتائج أن الترسيب الأقصر يعطي طبقة معدنية أقل تجانساً، بينما بعد ثماني دقائق من الترسيب يتحقق النسيج الأكثر تجانساً واستقراراً.

وقد أظهر هذا النسيج قدرة عالية على الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي، حيث بلغت نسبة التغطية 55.4 ديسيبل، مع كثافة حجمية منخفضة للغاية تصل إلى 0.113 غرام/سم³، ما يعني أنه نسيج خفيف وقوي في الوقت ذاته.

كما اختبر الباحثون الأداء الحراري للنسيج، وبيّنت النتائج أنه عند تطبيق جهد كهربائي 5 فولت، يمكن للنسيج الوصول إلى حرارة 133.5 درجة مئوية، ما يجعله مثالياً للملابس التدفئة الخفيفة في الأجواء الباردة.

وفي الاختبار الضوئي الحراري، ومع تعرضه لإشعاع ضوئي بقدرة 800 ملي واط/سم²، وصل إلى درجة حرارة 77.9 درجة مئوية، ما يجعله مناسباً لتصميم الملابس والمعدات القابلة للارتداء التي تحتاج حرارة دون مصدر طاقة مباشر.

إضافة إلى ذلك، يمتاز النسيج بخاصية مضادة للبكتيريا. فقد أظهرت الاختبارات على نوعين شائعين من البكتيريا، هما إشريشيا كولاي (E. coli) والمكورات العنقودية الذهبية (S. aureus)، أن النسيج قادر على تقليل نموهما بنسبة 62.7٪ و88.3٪ على التوالي عند التعرض للضوء، مما يفتح آفاقاً واسعة لاستخدامه في الملابس الطبية وأدوات الحماية والملابس الرياضية.

كما أثبت النسيج متانته، إذ أظهرت التجارب أنه بعد غسل لمدة 60 دقيقة، فقد النسيج المعدني فقط 2.16٪ من وزنه، ما يدل على ثبات طبقة النيكل-فوسفور على الألياف وإمكانية استخدامه لفترات طويلة في الظروف العملية.

ويشير الباحثون إلى أن هذا النسيج النانوي متعدد الخصائص يمكن أن يخدم عدة صناعات، منها:

الصناعات الإلكترونية: لحماية الأجهزة الحساسة من التداخل الكهرومغناطيسي.

صناعة الملابس: لإنتاج ملابس تدفئة وحماية خفيفة الوزن.

الصناعات الطبية: لتصنيع أدوات مقاومة للبكتيريا تتطلب مواد خفيفة، قوية ومتعددة الاستخدامات.