مفهوم المادة: تعرّف على أهميتها وخصائصها

تعريف المادّة

يُطلق مُصطلح مادّة على كل شيء يتكون من جزيئات أو يُستخدم لتكوين مواد أخرى، ويتمتّع بخصائص كيميائيّة وبيولوجيّة وفيزيائيّة معيّنة؛ فالمواد قد تكون غازيّة أو سائلة أو صلبة، وقد تكون مفيدةً كالمواد الغذائية أو ضارّةً كالسّموم، ومن الممكن أن تكون مرئيّةً أو لا يُمكن رؤيتها بالعين المجرّدة، أو غير مرئيّة إلا عند مُعالجتها باستخدام مواد أخرى، وغيرها الكثير من الصفات.¹

الخصائص الميكانيكيّة للمواد

تشتمل الخصائص الميكانيكيّة للمواد والّتي يتم الحصول عليها عن طريق اختبار الشد على الآتي:

• المرونة: يُعبّر هذا المقياس عن قدرة المواد على الرجوع لشكلها الأساسي بعد تعرّضها لضغط معيّن أدّى لتشوّهها.
• قوّة الشّد النهائيّة: يقصد بها قياس كميّة الضغط الذي تستطيع المادّة تحمله قبل أن تتحطّم.
• قوّة الإنتاج: يقصد بها الضغط الذي يتم تطبيقه للحصول على كميّة معيّنة من مادّة محدّدة.
• اللّيونة: تعبّر عن كمية الضرر الذي يحدث للمادّة عند تعرّضها لضغط معيّن.

علم وتكنولوجيا المواد

المقصود بتكنولوجيا المواد هو النّظام الشامل نسبيّاً والذي يتمّ اتّباعه من بداية عمليات إنتاج مواد نهائية من المواد الخام للحصول على مواد قابلة للاستخدام ضمن الشروط المطلوبة حسب الحاجة، وتعتمد تكنولوجيا المواد على خصائص المواد الخام أثناء التصنيع؛ وذلك لأنّ الاختلاف في الخصائص سيتطلّب تقنيات مُختلفة في المعالجة والتصنيع، وبما أنّ تكنولوجيا المواد عبارة عن نظام مستمر التطوّر؛ فإن ذلك ينتج مواد ذات خصائص جديدة وبالتالي ظهور تطبيقات جديدة.

بالنّسبة لعلم المواد فإنّه يرتبط ارتباطاً وثيقاً بتكنولوجيا المواد، ويُعدّ الأساس الذي يسير عليه النّظام التكنولوجي؛ حيث إنّه يُشكّل حقلاً متعدّد التخصصات يضمّ خصائص المواد الفيزيائيّة، ومكوّناتها الكيميائيّة، وهياكل البناء للمواد الدقيقة، وغيرها.²

أهميّة علم المواد

تنبع أهميّة علم وتكنولوجيا المواد من إنتاجها للابتكارات المُستمرّة في علوم المواد والهندسة، والتي بدورها تؤدّي لإضافة خصائص مُحسّنة للمواد المُستخدمة، وتوفير حلول جديدة للمشاكل المتولّدة يوميّاً في مجالات التكنولوجيا والمُجتمع والبيئة؛ فتكنولوجيا المواد توفّر المواد البيولوجيّة، والسيراميك، والمواد الإلكترونيّة، والمعادن التي تُؤثّر على جميع النواحي الهندسيّة.³