يعرف أصحاب الأظافر الطويلة الصعوبات المرتبطة باستخدام الرفيق الدائم لأي شخص حديث – الهاتف الذكي. جميع شاشات اللمس الحديثة سعوية ولا تستجيب للمس الظفر. يجب عليك الالتواء للنقر بلوحة إصبعك.

وضع الكيميائيون من كلية سينتناري في لويزيانا حداً لمعاناتهم، حيث قاموا بتطوير طلاء شفاف يحول الأظافر إلى أقلام. يتم عرض نتائج الدراسة على مؤتمر الربيع الجمعية الكيميائية الأمريكية.

جاءت الطالبة ماناسي ديساي، المهتمة بالكيمياء التجميلية، إلى مشرفها جوشوا لورانس لمناقشة موضوع المشروع. يوضح لورانس، وهو عالم كيميائي عضوي فلز، أن “الكيميائيين موجودون هنا لحل المشاكل وتحسين حياتك”.

بدأوا معًا في البحث عن المشكلة التي تستحق الحل بالضبط. لاحظ الباحثون التحديات التي يواجهها أصحاب الأظافر الطويلة عند استخدام الهواتف الذكية، وسألوا ممرضة تقوم بإجراء فحص دم: هل سيكون طلاء الأظافر المتوافق مع شاشة اللمس مفيدًا؟ “افعلها بالطبع!” – أكدت.

لتشغيل شاشة تعمل باللمس سعوية، تحتاج إلى لمسها بأشياء موصلة. تتمتع الأصابع بمقاومة منخفضة بما يكفي للتفاعل مع الشاشة، وهذا ليس هو الحال مع أظافر الأصابع. لذلك، ظهرت فكرة المانيكير الذي يحسن التوصيل الكهربائي على السطح.

لكن تنفيذها ليس بهذه السهولة. في السابق، 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 بحثها عن المزيج المثالي بين الشفافية والتوصيل، اتبعت ديساي طريقة التجربة والخطأ القديمة الجيدة. أخذت 13 نوعًا من الورنيش الشفاف من المتاجر وأكثر من 50 مادة مضافة مختلفة، وقامت بفرز المجموعات بشكل منهجي حتى وجدت أفضلها: التورين والإيثانولامين.

يوفر الإيثانولامين الموصلية اللازمة ويعمل بشكل جيد مع الورنيش، ولكنه سام. على الرغم من أن تركيبة التوراين المعدلة غير سامة، إلا أنها أنتجت غيومًا طفيفة. وعندما يتم دمجها، فإنها تشكل تركيبة يتعرف عليها الهاتف الذكي على أنها لمسة. أضافه الباحثون إلى الورنيش واختبروه أثناء العمل.

يقول ديساي: “يمكن تطبيق طلاء الأظافر النهائي الشفاف الخاص بنا على أي طلاء أظافر أو على أظافر نظيفة، ويمكنه أيضًا مساعدة الأشخاص الذين يعانون من جلد خشن على أطراف أصابعهم. لذلك فإن له فوائد تجميلية وعملية على حد سواء”.

يختلف مبدأ تشغيل التطوير عن معظم نظائره: الموصلية يرجع إلى الكيمياء الحمضية القاعدية. توصل لورانس وديساي إلى هذا الاستنتاج لأن أفضل النتائج المبكرة جاءت من مركبات تعتمد على الإيثانولامين، والتي يمكنها إطلاق البروتونات عن طريق تحريك الشحنة. وفقا لهم، عندما يتلامس الورنيش 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 الطلاء إلى أرفف المتاجر. حتى التركيبة الأكثر نجاحًا التي تعتمد على الإيثانولامين والتورين لا تزال متقلبة ولا تعطي نتيجة مستقرة عند وضعها على الظفر. بالإضافة إلى ذلك، يتبخر الإيثانولامين بسرعة، لذلك بعد تطبيق الورنيش مناسب للتفاعل مع شاشة اللمس لبضع ساعات فقط، وبشكل عام، من الأفضل استبداله بشيء غير ضار على الإطلاق.

ومع ذلك، فقد تم العثور على حل وتنفيذه – وكل ما تبقى هو الوصول به إلى الكمال. واختتم لورانس كلامه قائلاً: “إننا نعمل بجد للعثور على ما لا ينجح، وفي النهاية، إذا قمت بذلك لفترة كافية، فستجد ما ينجح”.