ابتكار مادة كيميائية تساعد في تطوير ألواح الطاقة الشمسية والسيارات ذاتية القيادة
تاريخ النشر: 11th, July 2023 GMT
هل تذكر تجربة انكسار الضوء لإسحق نيوتن التي درسناها في المرحلة الابتدائية، حين كنا نستخدم فيها المنشور الزجاجي لتحليل الضوء الأبيض إلى 7 ألوان (الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي والنيلي)؟ تجربة نيوتن هذه كانت تعد النواة لدراسة الضوء وخصائصه.
اليوم، وفق ورقة بحثية جديدة نشرتها دورية "نيتشر كيمستري" (Nature Chemistry)، تمكن فريق يضم باحثين ومهندسين من عدة جامعات أميركية من ابتكار مادة كيميائية جديدة يمكنها امتصاص الضوء الأحمر وتحويله إلى الضوء الأزرق.
تتكون المادة الجديدة من جزيئات نانوية صغيرة جدا من السيليكون (مادة غير عضوية تستخدم في الألواح الشمسية وفي عديد من أشباه الموصلات) وجزيئات من الأنثراسين (مادة عضوية ينبعث منها ضوء أزرق).
وقد عمل الفريق البحثي بدأب منذ سنوات على تحويل الضوء الأحمر إلى ضوء أزرق، وفي ورقة بحثية سابقة تمكنوا من ربط جزيئات السليكون وجزيئات الأنثراسين معا.
أما في هذه الورقة، فقد تمكنوا من ابتكار طريقة توصيل جديدة لربط الجزيئات ببعضها، حيث شكل الباحثون جسورا موصلة كهربائيا توصل بين جزيئات الأنثراسين وجزيئات السيليكون النانوية، وذلك لرفع سرعة تبادل الطاقة بين الجزيئات.
من جانبه، قال شون روبرتس أستاذ الكيمياء المشارك في جامعة أوستن -في البيان الصحفي الذي نشره موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org)– إن "هذه العملية تعطينا طريقة جديدة تماما لتصميم المواد، حيث تمكنا من دمج مادتين مختلفتين تماما: مادة عضوية ومادة غير عضوية، وربطهما بقوة كافية ليس لإنشاء خليط فحسب، بل لإنشاء مادة هجينة جديدة تماما بخصائص تختلف تماما عن كلا المكونين".
ويمكن للهياكل الهجينة المتكونة بين الجزيئات العضوية والجزيئات غير العضوية أن تحقق تحولات فيزيائية ضوئية فريدة من خلال الاستفادة من خصائصها المتباينة.
خصائص المادة الجديدة وتطبيقاتهامن بين خصائص المادة الجديدة قدرتها على تحويل الضوء الأحمر -وهو ذو طاقة منخفضة ويميل إلى الانتقال بشكل جيد عبر الأنسجة والسوائل- إلى الضوء الأزرق، وهو ذو طاقة مرتفعة ويستخدم في أجهزة الاستشعار. وقد ضاعفت الجسور الكهربائية من كفاءة المادة في تحويل الضوء ذي الطاقة المنخفضة إلى ضوء ذي طاقة مرتفعة.
وحسب الباحثون، فإن تطبيقات المادة الجديدة واعدة في عدة مجالات منها التصوير الحيوي، وتطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى تطوير أجهزة استشعار الضوء التي يمكن استخدامها لمساعدة السيارات ذاتية القيادة على الحركة عبر الضباب.
وأوضح روبرتس أن "هذه المادة قد تكون قادرة على إنشاء أنظمة يمكنها الرؤية في الأشعة تحت الحمراء، مثلا في المركبات ذاتية القيادة وفي أجهزة الاستشعار وأنظمة الرؤية الليلية".
كما يمكن أن ترفع المادة من كفاءة الخلايا الشمسية من خلال السماح لها بالتقاط الأشعة تحت الحمراء القريبة التي تمر عادة عبرها، وقد تسهم في تخفيض أعداد الألواح الشمسية بنسبة 30%.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
هل قصفت تايلند كمبوديا بغازات كيميائية سامة؟
في صباح مشوب بالتوتر على الحدود الشرقية لكمبوديا، ارتفعت سحابة دخان كثيفة فوق الحقول، رآها المزارعون من بعيد وهم يركضون بحثا عن مأوى.
لم تمضِ ساعات حتى كانت الصورة تشارك على المنصات الرقمية بجملة "تايلند تقصف كمبوديا بالغاز السام".
وفي خلفية المشهد، كانت الحرب قد هدأت قليلا، بعد اتفاق هشّ لوقف إطلاق النار، لكن المعركة انتقلت من الجبهات إلى شاشات الهواتف. مقاطع مصوّرة، لقطات جوية، منشورات تتحدث عن "هجوم كيميائي".. وفجأة، تحول النزاع الحدودي إلى ملف دولي يتصدر النقاشات.
لكن، ما الذي جرى فعلا؟ وهل استخدمت تايلند بالفعل أسلحة محظورة أم إن المشهد المشتعل كان وقوده الأكبر التضليل البصري؟
في هذا التقرير، تتبعت وكالة سند للتحقق الإخباري التابعة لشبكة الجزيرة خلفيات الادعاء، وراجعت الصور والمقاطع المتداولة، في محاولة لفهم طبيعة هذه المزاعم، والكشف عما تخفيه من سرديات مضللة.
"مقاتلة تطلق غازات سامة فوق كمبوديا"البداية كانت من صورة واحدة، طائرة تحلق على ارتفاع منخفض، وتطلق خلفها سحابة بيضاء كثيفة فوق أرض زراعية.
نُشرت الصورة على حسابات كمبودية وصفحات محلية، وقيل إنها توثق لحظة قصف بغاز سام نفذته طائرة تايلندية على قرى حدودية.
View this post on InstagramA post shared by Cambodian Pageant (@cambodianpageant)
لكن عند مراجعة "سند" للصورة باستخدام البحث العكسي، اتضح أنها نشرت في يناير/كانون الثاني الماضي، وتعود لطائرة أميركية شاركت في إخماد حرائق الغابات في كاليفورنيا، ضمن مهام الإنقاذ الجوية، وليس لها أي صلة بالنزاع الآسيوي.
View this post on InstagramA post shared by Excélsior (@periodicoexcelsior)
غازات قاتلة فوق الحقولفي مقطع آخر، ظهرت عربات عسكرية تتحرك في أرض زراعية، بينما تنبعث منها غازات بيضاء بين الحقول. وصف المشهد بأنه "توثيق لاستخدام تايلند غازا ساما في هجوم بري مباشر".
غير أن التحليل الدقيق للفيديو كشف عن تفاصيل تُفند الرواية المتداولة، إذ لم يظهر أي أثر لمعدات وقاية كيميائية لدى الجنود، كما لم تُرصَد أي علامات إجلاء أو إسعاف للمدنيين، بل تبيّن لاحقا أن المقطع يوثق تدريبات عسكرية قديمة تجريها القوات التايلندية باستخدام قنابل دخانية غير سامة.
روايات متضادة
في 27 يوليو/تموز، قالت المتحدثة باسم وزارة الدفاع الكمبودية مالي سوتشيتا إن الجيش التايلندي استخدم "غازا ساما" في منطقة آن سيس الحدودية، واتهمت بانتهاك واضح للقوانين الدولية.
إعلانلكن الخارجية التايلندية ردت ببيان رسمي حاد اللهجة، نفت فيه بشكل قاطع استخدام أي نوع من الأسلحة الكيميائية، مؤكدة التزام البلاد الكامل باتفاقية حظر الأسلحة الكيميائية، ورفضها استخدام تلك المواد "تحت أي ظرف ومن أي جهة".
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام