أعلن باحثون في Seoul National University of Science and Technology عن تطوير جيل جديد من المواد الواقية يتمثل في زجاج شفاف قادر على حجب الإشعاع والنبضات الكهرومغناطيسية عالية الطاقة، مع الحفاظ على خصائصه البصرية.

وتتيح هذه التقنية إنشاء نوافذ وفواصل شفافة آمنة في المباني التي تحتوي على مصادر إشعاع أو أجهزة حساسة.

الحاجة المتزايدة للحماية من النبضات الكهرومغناطيسية

تشكل النبضات الكهرومغناطيسية عالية الطاقة تهديدا متزايدا للبنية التحتية المدنية والعسكرية، حيث قد تنتج عن انفجارات نووية أو أجهزة متخصصة عالية القدرة.

ويؤدي هذا النوع من الإشعاع إلى تعطيل الأنظمة الإلكترونية وشبكات الاتصالات، ما قد يسبب أضرارا كبيرة في المطارات والمستشفيات والمرافق الحيوية.

وأشار الأستاذ Chan Won Yun إلى أن التقارير حول نوافذ شفافة توفر مستوى حماية يتجاوز 60 ديسيبل للمرافق المدنية و80 ديسيبل للمنشآت العسكرية ما تزال محدودة، خاصة مع الحفاظ على الشفافية البصرية.

تحديات الحلول التقليدية

في السابق، كانت المواد المستخدمة للحماية من النبضات الكهرومغناطيسية غير شفافة، مثل المعادن أو الحواجز الكثيفة، ما حدّ من استخدامها في المباني الحديثة.

لكن التطورات الحديثة سمحت بدمج شبكات موصلة وأكاسيد معدنية داخل الزجاج دون التأثير على وضوح الرؤية.

تصميم مبتكر يعتمد على شبكة سداسية غير متماثلة

أجرى الباحثون سلسلة من التجارب على تصاميم مختلفة للهياكل الواقية، بدءا من حلقات مزدوجة وصولا إلى شبكات مربعة. وفي النهاية، وقع الاختيار على شبكة سداسية غير متماثلة أثبتت كفاءة أعلى في التقاط الإشعاع واسع النطاق.

تعمل هذه التقنية عبر إدماج طبقة رقيقة داخل الزجاج قادرة على امتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي. ويسمح تصميمها بمرور الضوء المرئي بسهولة عبر الفتحات، بينما يتم إيقاف الموجات الضارة وتحويلها أو امتصاصها داخل البنية.

حماية دون الحاجة إلى مصدر طاقة

تتميز هذه التقنية بأن الحماية مدمجة داخل الزجاج نفسه ولا تتطلب مصادر طاقة خارجية. وعند تعرضها لمستوى إشعاع يصل إلى 60 ديسيبل، يمكنها حماية المساحات الداخلية في المطارات والمستشفيات والمرافق الحيوية.

تطبيقات مستقبلية في المدن الذكية

يتوقع الباحثون أن يسهم هذا الابتكار في تعزيز أمن المدن الذكية والبنية التحتية الرقمية، حيث تعتمد هذه المدن على شبكات إلكترونية متقدمة وأنظمة اتصال حساسة.

وفي المستقبل، قد تصبح النوافذ الواقية من الإشعاع جزءا أساسيا من تصميم المباني الذكية، مما يوفر مستوى أعلى من الحماية ضد التهديدات الخارجية.