طور باحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان طريقة جديدة تتغلب على أبرز عيوب تقنيات تحويل البوليمرات إلى معادن أو سيراميك، والتي عادة ما تنتج مواد مسامية وضعيفة تعاني من الانكماش والتشوه.
وبحسب الدراسة فإن الهيكل المطلوب يصمم أولاً باستخدام هيدروجيل مائي بسيط، ثم يغمر هذا القالب في محاليل أملاح معدنية، ليحول لاحقاً إلى جسيمات نانوية معدنية تملأ الهيكل من الداخل.
وتتكرر هذه العملية عدة مرات لزيادة تركيز المعادن، ثم تحرق بقايا الهيدروجيل، ليبقى المنتج المعدني النهائي كثيفاً وقوياً بشكل غير مسبوق.
أظهرت الاختبارات أن الهياكل المعدنية الناتجة — ومنها أشكال هندسية معقدة مثل «الغيرويد» المصنوعة من الحديد والفضة والنحاس — كانت أقوى بـ20 مرة من تلك المنتَجة بالطرق السابقة، مع تقليص الانكماش إلى 20% فقط بدلاً من 60–90%.
ويعد هذا الابتكار قفزة نوعية مبتكرة، إذ سيسهم في التغلب على الكثير من العقبات في الميدان، موفراً قدرة العلماء والبحاثة على اختراع معدات وادوات متنوعة، ذات جدوى كبيرة، ولا تضر بالبيئة.