يعرف الأشخاص ذوو الأظافر الطويلة الصعوبات المرتبطة باستخدام الرفيق الدائم لأي شخص حديث – الهاتف الذكي. جميع شاشات اللمس الحديثة سعوية ولا تستجيب للمس بظفر. عليك أن تدير جسمك لتلمسه بإصبعك.
وضع الكيميائيون من كلية سينتناري في لويزيانا حداً لمعاناتهم، حيث طوروا طلاءاً شفافاً يحول الأظافر إلى أقلام. تم عرض نتائج البحث في مؤتمر الربيع للجمعية الكيميائية الأمريكية.
تواصلت الطالبة ماناسي ديساي، التي كانت مهتمة بالكيمياء التجميلية، مع مشرفها جوشوا لورانس لتسأل عن موضوع المشروع. يوضح لورانس، وهو كيميائي عضوي فلز: “إن الكيميائيين موجودون هنا لحل المشاكل ولجعل حياتك أفضل”.
شرعوا معًا في العثور على المشكلات التي تستحق الحل بالضبط. لاحظ الباحثون التحديات التي يواجهها أصحاب الأظافر الطويلة عند استخدام الهواتف الذكية، وسألوا ممرضة تقوم بإجراء فحص الدم: هل سيكون الحصول على طلاء أظافر متوافق مع شاشة اللمس مفيدًا؟ “بالطبع نستطيع!” – أكدت.
لتشغيل شاشة تعمل باللمس سعوية، تحتاج إلى لمسها بأشياء موصلة. يتمتع الإصبع بمقاومة منخفضة بدرجة كافية حتى تتفاعل الشاشة، وهو ما لا يحدث مع ظفر الإصبع. لذلك ظهرت فكرة المانيكير الذي يحسن التوصيل الكهربائي.
لكن القيام بذلك ليس بالأمر السهل على الإطلاق. في الماضي، حاول علماء آخرون إضافة أنابيب نانوية كربونية موصلة أو جزيئات معدنية إلى الورنيش. لكن هذه الإضافات سامة أو ملحوظة للغاية، مما يحد من نطاق الألوان.
في بحثه عن المزيج المثالي بين الشفافية والتوصيل، طبق ديساي طريقة التجربة والخطأ القديمة. أخذت 13 طلاءًا شفافًا من المتاجر وأكثر من 50 مادة مضافة مختلفة، وقامت بفرز المجموعات بشكل منهجي حتى وجدت الأفضل: التورين والإيثانولامين.
يوفر الإيثانولامين التوصيل اللازم ويعمل بشكل جيد مع الورنيش، ولكنه سام. تركيبة التوراين المحسنة، على الرغم من أنها غير سامة، تنتج بخارًا غائمًا. وعند دمجها، فإنها تشكل تخطيطًا يمكن للهاتف الذكي التعرف عليه على أنه لمسة. أضافه الباحثون إلى الورنيش واختبروا نشاطه.
يقول ديساي: “يمكن تطبيق طلاءنا الشفاف النهائي على أي ظفر أو على أظافر نظيفة ويمكنه أيضًا مساعدة الأشخاص الذين يعانون من جلد خشن على أطراف أصابعهم. لذا فإن له فوائد تجميلية وعملية على حد سواء”.
يختلف مبدأ تشغيل هذا الجهاز عن معظم الأجهزة المماثلة: فالتوصيل الكهربائي يرجع إلى الكيمياء الحمضية القاعدية. توصل لورانس وديساي إلى هذا الاستنتاج لأن أفضل النتائج الأولية جاءت من مركبات تعتمد على الإيثانولامين، والتي يمكنها إطلاق البروتونات بشحنة متحركة. ووفقًا لهم، عندما يتلامس الطلاء اللامع مع المجال الكهربائي لشاشة اللمس، تبدأ البروتونات في “القفز” بين الجزيئات وتتغير سعة الطلاء قليلاً جدًا – لكن هذا يكفي حتى يتعرف الهاتف الذكي على اللمس.
النتائج واعدة، ولكن لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل أن يصل الورنيش إلى أرفف المتاجر. حتى المستحضر الأكثر نجاحًا الذي يعتمد على الإيثانولامين والتورين لا يزال له تأثير غير منتظم ولا يعطي نتيجة مستقرة عند تطبيقه على الظفر. بالإضافة إلى ذلك، يتبخر الإيثانولامين بسرعة، لذا بعد الاستخدام يكون هذا الورنيش مناسبًا للتفاعل مع شاشة اللمس لبضع ساعات فقط، وبشكل عام من الأفضل استبداله بشيء غير ضار تمامًا.
ومع ذلك، فقد تم العثور على حل وتنفيذه، وكل ما تبقى هو الوصول به إلى الكمال. واختتم لورانس كلامه قائلاً: “إننا نعمل بجد لمعرفة ما لا ينجح، وفي النهاية، إذا قمت بذلك لفترة كافية، فسوف تكتشف ما الذي ينجح”.