كشف فريق ضم باحثين من جامعة خليفة عن تأثير تشابه الصبغ الكيميائية على أداء مضادات التآكل العضوية، حيث تعاون الدكتور تشاندرابان فيرما والأستاذ الدكتور أكرم الفنطزي من جامعة خليفة مع باحثين من جامعة ناجالاند وجامعة دلهي في الهند لدراسة كيف يمكن للجزيئات التي تحتوي على نفس المجموعات الوظيفية ولكن على ترتيبات مكانية مختلفة، أن تُظهر كفاءات مختلفة تمامًا في منع التآكل.
وقد نُشرت دراستهم في مجلة "كوأوردينيشن كِمِستري رِفيوز" المعنيّة بكيمياء التنسيق والمصنّفة في قائمة أفضل 1% من المجلات العلمية.
يُعتبر التآكل مشكلة حتمية ومكلّفة، حيث يتم التخلص من المعادن والهياكل في جميع أنحاء العالم، الأمر الذي يؤدي إلى حدوث خسائر اقتصادية ومخاطر تتعلق بالسلامة. وسعت البحوث لإيجاد طرق تعالج هذه المشكلة التي لا تنتهي، حيث تكمن إحدى الحلول الواعدة في العالم الدقيق للكيمياء العضوية، وبالتحديد من خلال مفهوم التصاوغ الموضعي، والذي يشير إلى المواقع المختلفة للمجموعات الوظيفية داخل الجزيء، حيث تُعتبر هذه المجموعات الوظيفية الأجزاء النشطة للجزيء التي تشارك في التفاعلات الكيميائية، كما يمكن لموقعها أن يسهم بشكل كبير في تغيير السلوك الكيميائي للجزيء، ما يؤثر على كل شيء بدايةً من الثبات ووصولًا إلى التفاعل.
يُعد ترتيب المجموعات الوظيفية داخل مضادات التآكل العضوية أمرًا بالغ الأهمية لمنع التآكل، حيث تقوم هذه المضادات بتشكيل طبقة واقية على السطح المعدني يمنع المواد المسببة للتآكل من إحداث ضرر، وتعتمد فعالية هذه الطبقة الواقية إلى حد كبير على مدى قدرة جزيئات الضاد على الالتصاق بالسطح المعدني وتشكيل روابط ثابتة.
سلّط الفريق البحثي الضوء على المجموعات الوظيفية القادرة على تعزيز قدرة الجزيء على تكوين تركيبات ثابتة مع الأسطح المعدنية أو خفضها بناءً على موقعها في الجزيء، وقد تؤدي بعض التكوينات أيضًا إلى زيادة كثافة الإلكترونات في المواقع النشطة وتحسين عملية الامتصاص وتعزيز القدرات الوقائية لمضادات التآكل. وينتج عن هذه الاختلافات في الموقع تفاوتات كبيرة في أداء مضادات التآكل، حيث تعتبر صيغ الجزيئات المتشابهة ذات الأداء الأفضل عندما تترابط جميعها في مجموعات بمواقع تسمح لها بزيادة التبرع بالإلكترونات واستقرار التركيبات التي تم تشكيلها.
وفي هذا الصدد، قال الأستاذ الدكتور أكرم: "يؤدي فهم الدور الذي يقوم به تشابه صيغ الجزيئات، إلى فتح آفاق جديدة لتصميم مثبطات تآكل أكثر فعالية، حيث يمكننا تعزيز قدرات المجموعات الوظيفية على الاستقرار والترابط، من خلال تحديد مواقعها داخل جزيئات المثبطات بشكل استراتيجي، وهو ما يؤدي إلى تحسين الحماية في القطاعات الصناعية التي تعتمد على البنية التحتية المعدنية، مثل البناء والسيارات والطيران والفضاء".
قد يُمكّننا فهم الفروق البسيطة في الترتيبات الجزيئية والاستفادة منها، من حماية بنيتنا التحتية وتقليل العبء الاقتصادي الناتج عن تآكل المعادن، حيث يبشر المستقبل بمزيد من التقدم في تكنولوجيا الحماية من تآكل المعادن في حال مواصلة البحوث والتعمق بالتفاصيل الدقيقة الخاصة بتحديد مواقع المجموعات الوظيفية.
مريم ماضي
أخصائية ترجمة وتعريب