البيولوجيا وعلوم الحياة

الإستخدامات المتعددة لـ”المطاط الطبيعي” في حياتنا والمكتشفة قديماً

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

المطاط الطبيعي البيولوجيا وعلوم الحياة

تدمع عيون الإنسان فرحاً … وأحياناً ترحاً … لكن انهمار دموع الشجرة البرازيلية "كاوشو" أو "الشجرة الباكية" كان شيئاً مختلفاً، أدى إلى اكتشاف واحدة من أكثر المواد فائدة للإنسان وهي "المطاط" فما قصة هذه الشجرة ؟ وكيف تطورت صناعة المطاط ؟

قليلون هم الذين يعرفون أننا ندين باكتشاف المطاط إلى كريستوفر كولومبوس (Cristopher Columbus) حينما حط رحاله في جزيرة هاييتي في رحلته الثانية لاكتشاف العالم الجديد عام  1494، حيث شاهد اطفال تلك الجزيرة يلعبون بكرة صغيرة من المطاط الطبيعي . 

ولم يمض سوى خمسة وعشرين عاماً حتى قام المغامر الاسباني هيرنان كورتيز (Hernando Cortez) بزيارة لعاصمة بلاد الأزتك التي كانت تعرف بتينوشتتلان (وهي مدينة مكسيكو حالياً) . 

وفي أثناء هذه الزيارة اقام أمير الأزتك احتفالاً على شرف ضيوفه الأسبان كان من بين فقراته مباراة بين فريقين استخدما فيها كرة بحجم رأس الإنسان صنعت من مادة لدنة مرنة . 

 

وقد أثار انتباه كورتيز وأصحابه أن الكرة كلما اصطدمت بالأرض قفزت تلقائياً إلى أعلى وكأن بها قوة خفية .  وبعدها كتب كورتيز في رسالة بعث بها إلى أحد اصدقائه في أسبانيا ما يلي " لقد حصل الهنود على مادة لزجة طاردة للماء من لحاء شجرة ويستخدمونها في طلاء مراكبهم ، ويصنعون منها كرات تقفز كلما ارتطمت بالأرض" لكن هذه الرسالة لم تثر اهتمام احد آنذاك .

وبعد حوالي مائتي عام وصلت إلى أكاديمية العلوم في باريس كتلة من المطاط استخلصت من أحد مناطق غابات الأمازون . 

واخضع الباحثون في الأكاديمية هذه المادة للعديد من الاختبارات والفحوصات وكتبوا عنها العديد من التقارير ، لكن أحداً لم يتقدم باقتراح محدد للاستفادة من هذه المادة .

 

وفي عام 1770 كان الميكانيكي البريطاني إدوارد نيرن (Edward Nern) أول من فكر في تحويل هذه المادة إلى منتج مفيد يرد عليه ربحاً وفيراً .  فقد حدث أن حك نيرن بقطعة من المطاط رسماً كان قد رسمه بالقلم الرصاص ، فوجد أن هذه المادة لها قدرة على مسح ذلك الرسم . 

وبذلك بدأ بتصنيع قطع من هذه المادة وبدأ يبيعها في الأسواق باسم "الماسح الهندي" لاعتقاده بأن هذه المادة جاءت من الهند وهكذا اكتسبت هذه المادة اسمها الإنجليزي (Rubber) لقدرتها على مسح الكتابة أو الرسم بالقلم الرصاص .

في عام 1823 قام البريطاني شارلز ماكينتوش (C. Mckintoch) بإذابة المطاط في البنزين الاوماتي واستخدم المحلول في تغليف الوجه الداخلي لقماش قطني ثنائي الطبقة ، ليصنع منه معاطف لا تنفذ الماء .

وفي تلك الحقبة ايضاً قام حائك نمساوي هو "يوهان نيبمون رايتهوفر" بتقطيع المطاط إلى شرائح رقيقة ، ومن ثم تقطيع الشرائح إلى خيوط رفيعة .  ثم قام بوضع هذه الخيوط على القماش ومن ثم لصقها بالقماش عن طريق كيها بالمكواة .

 

وبعد ذلك أصبحت النمسا من أشهر البلدان في تصنيع المطاط للاستخدام في الاقمشة والأحذية وحمالات البنطلونات والأربطة وغيرها .  وعلى ذلك فقد وصل الاستهلاك العالمي لمادة المطاط عام 1850 إلى 50 طناً .

وفي عام 1839 حقق الكيميائي الأمريكي شارلز نيلسون غوديير (C.N. Goodyear) فتحاً كبيراً في استخدام المطاط .  وكان هذا الكيميائي يزود الحكومة الأمريكية بشنط سعاة البريد الذين درجوا على الشكوى بأن هذه الشنط تبدأ في الالتصاق ببعضها في الصيف وتلتقط كماً كبيراً من الغبار . 

وقد دفع هذا الأمر غوديير إلى إجراء تجارب استمرت خمسة أعوام على المطاط وصل خلالها إلى اكتشافه بمحض الصدفة .  فقد حدث في أثناء طبخه للمطاط أن سقط في الإناء قليل من زهر الكبريت ، ولاحظ غوديير أن المطاط أصبح قاسياً وفقد مرونته وأصبح قابلاً للتشكيل . 

 

وفي 15 يوليو (تموز) عام 1844 كتب غوديير إلى مكتب دائرة الاختراع الأمريكي "أرجو أن تأخذوا علماً بأنني ، شارلز غوديير من مدينة نيويورك في ولاية نيويورك قد اخترعت وسيلة جديدة توؤدي إلى تحسني خواص المطاط" ولقد كان لهذا الاكتشاف أثراً كبيراً على البشرية يشبه أثر تحويل الحديد الخام إلى الصلب وتحويل النفط إلى غازولين السيارات أو تحويل البوكسيات إلى الألمنيوم .

وبطبيعة الحال لم يدرك أحد آنذاك سبب تأثير الكبريت على المطاط، ومضت ثمانون عاماً إلى أن عرف الكيميائيون هذا الأثر وبأن الكبريت يشكل روابط كبريتية بين جزيئات المطاط فيسبب تكون جزيئات عملاقة . 

 

وقد اطلق غوديير على هذه المعالجة اسم "الفلكنة" وهو اسم اقتبسه من الأساطير اليونانية التي تروي أن الحرارة والكبريت هما العنصران السحريان للإله "بركان" أو "فولكانو" .

ولقد اكتشف الكيميائيون الريطانيون وإمكانية "الفلكنة" الباردة ، وأن قساوة المطاط الناجم عن الفلكنة تتناسب طرداً مع كمية الكبريت المستخدم .  وهكذا تعددت استخدامات المطاط وتنوعت وزاد استهلاك المطاط الطبيعي ليصل عام 1856 إلى سبعة آلاف طن ، وليرتفع بعد عشر سنوات إلى أكثر من خمسين ألف طن .

 

ومع زيادة الطلب على المطاط الطبيعي المستخلص من شجرته التي كانت منتشرة في أدغال الأمازون ، نمت الحاجة إلى إيجاد مزيد من مزارع المطاط .  ونظراً لتحريم إخراج بذور هذه الشجرة من منابتها الاصلية ، فقد جرى تهريب حوالي ثلاثة آلاف بذرة من بذور شجرة الهيقيا (المطاط) وتمت زراعتها في الحدائق النباتية الملكية في لندن وذلك عام 1873

ولكن هذه التجربة فشلت ولم تنم اشجار المطاط في تلك الحدائق .  وبعد ذلك بثلاثة أعوام قام الإنجليزي هنري فكيهام (H. Vikham) الذي حصل على إذن بالبحث عن نبتة سحلبية نادرة في حوض الأمازون ، بتجميع عدد كبير من بذور شجرة المطاط سراً ، وقام ليلة رحيلة بغقامة حفل ساهر كبير دعا إليه جميع موظفي وضباط دائرة الجمارك في ميناء يارا حيث قدم لهم اشهى الأطعمة وألذ أنواع المشروب.

 

وفي الصباح جرى تفتيش صوري لأمتعته وحقائبه عند مغادرته للميناء ، فتمكن بذل من تهريب ما يقرب من سبعين ألف بذرة هيقيا .  وهكذا فقدت البرازيل احتكارها لشجرة المطاط وفقدت بذلك جزءاً من ثروتها القومية .

وقد جرى زراعة هذه البذور في الحدائق الملكية ذاتها ونجح منها 2800 نبتة من الهيقيا والتي تم نقلها في أجواء خاصة إلى سيلان حيث زرعت هناك في صفوف منظمة .  وبعد ثلاثة عشر عاماً من عملية السطو على بذور شجرة المطاط انتجت أشجار المطاط في سيلان أول دفعة من عصارة المطاط وبلغت 550 كيلوغرام .  وشكل ذلك بداية لعهد جديد من إنتاج المطاط الطبيعي في سيلان وماليزيا والعديد من دول جنوب شرق آسيا .  

وبعد مائة عام من حادثة تهريب بذور المطاط تمكن الجراح الإنجليزي جون بويد دنلوب (J.B. Dunlop من اختراع دولاب السيارة والعجلة الهوائية ، فقدم بذلك دفعة قوية لصناعة السيارات والناقلات والعجلات العادية والنارية وغيرها ، وهي صناعة تستهلك ما يزيد عن نصف الكمية المنتجة من المطاط حالياً .

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪أواخر أربعينات العمر: هل هذا هو الوقت الأكثر تعاسة في حياتنا؟
ا هو أتعس عمر؟ تفيد دراسة حديثة أنه أواخر سنوات الأربعين. إذ يبدو أن سعادتنا تميل إلى الانخفاض في منتصف العمر هذا، قبل أن تزداد باطراد خلال الخمسينات والستينات. وقد قارن د. ديفيد بلانشفلاور David Blanchflower -أستاذ الاقتصاد في كلية دارتموث في نيو هامبشير Dartmouth College in New Hampshire، في الولايات المتحدة الأمريكية- في هذه الدراساة ملفات بيانات 109 حالة من استبيانات السعادة من جميع أنحاء العالم، وتحرى العلاقات بين السعادة والعمر لمئات ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪النظائر المشعة وفوائدها الطبية
لمهندس أمجد قاسم
ترتبط كلمة الإشعاعات لدى كثير من الناس بالأخطار والكوارث النووية، إلا أن الحقيقة تدحض بعض تلك المزاعم، فعلى الرغم من أخطار بعضها، فإن لكثير من تلك الإشعاعات دوراً مفيداً للإنسان، وقدمت خدمات جليلة على امتداد نحو قرن من الزمن. علماً أنه في كل لحظة تخترق أجسامنا آلاف الأنواع من الأشعة، ولم يعرف الإنسان ماهيتها حتى وقت قريب نسبياً، بعد أن تنبه عدد من الباحثين لها، وجرى الكشف عن أنواعها وهويتها وفوائدها وأضرارها.
الإشعاع ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الطنين
المؤلف: ثور هانسون Thor Hanson ■ الناشر: منشورات أيكون / منشورات بيسك Icon Books / Basic Books ■ السعر: 9.99 جنيه إسترليني / 17.99 دولار؟ ■ تاريخ الإصدار: صدر فعلياً
عندما ترى شيئاً صار موضوع إحدى حلقات «دكتور هو» Doctor Who، ستعلم أنه بالغ الأهمية. رصدنا منذ سنوات انخفاض أعداد النحل، وهو أكثر من مجرد مادة للخيال العلمي. اجتذب علم النحل اهتماماً كبيرا في الآونة الأخيرة. ومع ذلك، فعلى عكس العديد من الكتب الحديثة، فكتاب الطنين لمؤلفه ثور ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)