اقترح فريق دولي من العلماء، من بينهم ديمتري أرداشيف، أستاذ قسم تقنيات الهندسة الميكانيكية الآلية في جامعة جنوب الأورال الحكومية، وباحثون صينيون، طريقة مبتكرة لتلميع أسطح الزجاج تكاد تخلو من الخدوش. تتمتع هذه التقنية بإمكانية تحسين جودة شاشات التلفزيون والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية بشكل ملحوظ، ويمكن استخدامها في تصنيع رقائق البصريات الكمومية المستقبلية.
تُستخدم ركائز الزجاج اليوم في جميع تطبيقات تقنية البلورات السائلة، بما في ذلك الهواتف واللوحات الصناعية، وأحيانًا الزجاج المقاوم للحرارة. تعتمد عملية التلميع التقليدية على استخدام مسحوق كاشط، مما قد يُسبب خدوشًا. إذا كان الخدش كبيرًا، يُرفض المنتج؛ أما إذا كان صغيرًا، فيمكن بيعه، ولكن مع انخفاض في أدائه.
تركز دراسة البروفيسور ديمتري أرداشيف وزملائه على تقنية التلميع ELID (التلميع الإلكتروليتي أثناء العملية)، والتي تتضمن غمر قطعة العمل في محلول إلكتروليتي. يقترح العلماء استخدام عجلة خاصة غير كاشطة ذات رابطة حديدية.
كيف يُمكن الصقل بدون مواد كاشطة؟ في البداية، لا تحتوي عجلة الصقل على أي حبيبات ملتصقة بإحكام. أثناء التشغيل، تتشكل جزيئات أكسيد الحديد النانوية الحرة (α-Fe₂O₃) تلقائيًا على سطح العجلة تحت تأثير التيار الكهربائي ودرجة الحرارة العالية، فتقوم بصقل الزجاج. وتُقلل حركتها الحرة بشكل ملحوظ من الخدوش.
النتيجة – هي نعومة فائقة. يتميز سطح الزجاج المصقول بخشونة لا تتجاوز 2.1 نانومتر (للمقارنة، يبلغ سمك شعرة الإنسان حوالي 80,000 نانومتر). وهو خالٍ تمامًا من الخدوش.
يصبح الزجاج أكثر شفافية، حيث ينقل ما بين %93 و%95 من الضوء، مما يؤثر بشكل مباشر على سطوع ووضوح الشاشة في المستقبل.
الدقة، مثل ركائز الزجاج للشاشات ومكونات الإلكترونيات الدقيقة.
يمكن أيضًا تطبيق المبدأ الذي تقوم عليه هذه الطريقة على صقل مواد أخرى هشة، مثل السيليكون، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير الإلكترونيات النانوية، والفوتونيات، وصناعة مكونات بصرية عالية التقنية.
نُشرت الدراسة في المجلة العلمية الدولية "Micromachines"، المصنفة ضمن الربع الثاني من المنشورات العلمية وفقًا لقاعدة بيانات سكوبس.