بصمة الجزيئات أسرع 100 مرة
تاريخ النشر: 25th, October 2024 GMT
المناطق_متابعات
ابتكر باحثون في جامعة طوكيو تقدماً كبيراً لزيادة قياس البصمة الاهتزازية الخاصة بالجزيئات، بزيادة سرعتها بـ 100 مرة ضعف الطرق التقليدية، والتي كانت أحد تحدياتها مدى بطء إجراء هذه القياسات.
وفقاً للدراسة المنشورة في مجلة «العلوم فائقة السرعة»، فإن هذا التقدم كان ممكناً بفضل نظام ليزر جديد طوره الباحثون في السنوات الأخيرة.
ونجح العلماء في زيادة معدل قياس مطيافية رامان، وهي تقنية مستخدمة على نطاق واسع لتحديد الجزيئات.
تُعد تقنية قياس طيف رامان واحدة من أكثر الأساليب المستخدمة شيوعًا لهذا الغرض. عندما يتم تسليط شعاع ليزر على الجزيئات، يتفاعل الضوء مع اهتزازات ودورانات الروابط الجزيئية، مما يؤدي إلى تغير في تردد الضوء المتناثر. ويُعد الطيف المتناثر الذي يتم قياسه بمثابة “بصمة اهتزازية” فريدة للجزيء.
يقول إيديغوتشي، الباحث الرئيسي في هذه الدراسة: “القياس هو أساس العلم، ولهذا فإننا نسعى جاهدين لتحقيق أفضل أداء في أنظمة القياس لدينا. نحن ملتزمون بشكل خاص بدفع حدود القياسات الضوئية”.
نظرًا لكون طيف رامان تقنية قياس مستخدمة على نطاق واسع، كانت هناك محاولات عديدة لتحسينها. أحد العوامل الرئيسية التي تحد من أدائها هو معدل القياس، مما يجعلها غير قادرة على مواكبة سرعة التغيرات في بعض التفاعلات الكيميائية والفيزيائية. وقد سعى الفريق إلى تحسين معدل القياس من خلال بناء نظام جديد بالكامل.
يقول إيديغوتشي: “لقد كنت أفكر في هذه الفكرة لأكثر من عشر سنوات دون القدرة على بدء المشروع. كان النظام الليزري الجديد والمثالي الذي طورناه قبل بضع سنوات هو ما جعل التقدم ممكنًا أخيرًا”.
من خلال استغلال خبرتهم في البصريات والفوتونيات، جمع الباحثون بين ثلاثة مكونات: طيف رامان المتماسك، وهو نسخة من طيف رامان تنتج إشارات أقوى مقارنةً بالطيف التقليدي العفوي، ونظام ليزر نابض فائق القصر مصمم خصيصًا، وتقنية تمديد الزمن باستخدام الألياف الضوئية. ونتيجة لذلك، حققوا معدل قياس يبلغ 50 مليون طيف في الثانية، وهو ما يمثل زيادة بمقدار 100 ضعف مقارنةً بأسرع قياس سابق بلغ 50 ألف طيف في الثانية.
وأضاف إيديغوتشي : “نهدف إلى تطبيق جهاز التحليل الطيفي الخاص بنا في المجهرية، مما يتيح التقاط صور ثنائية أو ثلاثية الأبعاد باستخدام طيف رامان المتناثر. بالإضافة إلى ذلك، نتطلع إلى استخدامه في التحليل الخلوي عبر التدفق من خلال دمج هذه التكنولوجيا مع الأنظمة الميكروية. ستتيح هذه الأنظمة تصويرًا كيميائيًا وتحليلًا طيفيًا لجزيئات حيوية داخل الخلايا أو الأنسجة بشكل سريع وبدون الحاجة إلى وضع علامات”.
المصدر: صحيفة المناطق السعودية
إقرأ أيضاً:
فيراري تدرس سرًا إنتاج أسرع سيارة سيدان كهربائية في العالم
في مشهد لم يكن أحد ليتصوره قبل سنوات قليلة، ظهرت سيارة Xiaomi SU7 Ultra الكهربائية الرياضية وهي تغادر بوابات مقر شركة فيراري العريقة في مارانيلو بإيطاليا، مطليةً باللون الأصفر مع خطوط فضية مزدوجة، وهو نفس الطلاء الذي اعتمد في حملات شاومي التسويقية الأخيرة.
الحدث، رغم بساطته ظاهريًا، يحمل دلالات كبيرة عن التحول الدراماتيكي في موازين القوى في قطاع السيارات العالمية، حيث أصبحت الشركات الصينية مثل شاومي الآن جزءًا من معادلة البحث والتطوير لدى أعرق صانعي السيارات الرياضية في العالم.
لماذا تهتم فيراري بسيارة من شاومي؟في عالم السيارات الفائقة، لا يحدث شيء بالصدفة. تمتلك فيراري تاريخًا طويلًا في استعارة سيارات المنافسين لدراستها وتقييم تقنياتها عن قرب، لكن رؤية سيارة صينية تعامل بهذه الجدية يظهر بوضوح كيف تغير المشهد.
قبل خمس سنوات فقط، كانت سيارة مثل SU7 ستكون موضع سخرية في أروقة مارانيلو.
اليوم، أصبح من المنطقي تمامًا أن تهتم فيراري بسيارة حققت زمنًا أسرع من بورش تايكان حول حلبة نوربورجرينج الأسطورية.
SU7 Ultra: أرقام أداء تجبر الجميع على الانتباهفي آخر اختبارات الأداء، حققت سيارة SU7 Ultra الكهربائية زمنًا قدره 7:04.957 دقيقة حول نوربورجرينج، متفوقةً على بورشه تايكان بحوالي 3 ثوانٍ.
أما النموذج الأولي، فقد حقق رقمًا مذهلًا بلغ 6:22.091 دقيقة، وهو زمن لا يتفوق عليه سوى سيارات سباق استثنائية مثل فولكس فاجن ID.R وبورشه 919 Evo Le Mans.
تستمد SU7 Ultra قوتها من نظام دفع كهربائي ثلاثي المحركات يُنتج 1,526 حصانًا، ما يتيح لها الانطلاق من الثبات إلى 100 كم/س في 1.98 ثانية، مع سرعة قصوى تبلغ 359 كم/س.
قد لا تكون السرعة وحدها ما جذب اهتمام مهندسي فيراري، بل يرجح أن يكون تركيزهم منصبًا على المنصة الكهربائية المتطورة، ونظام إدارة الحرارة أثناء القيادة الشاقة، وهي عناصر حاسمة في عالم السيارات عالية الأداء.
كما لا يمكن تجاهل حقيقة أن لي جون، مؤسس شاومي، من عشاق فيراري، وقد شوهد العام الماضي يقود سيارة بوروسانجيه حمراء، ما يعكس العلاقة المتبادلة في الإعجاب بين كلا العلامتين.
في الوقت الذي تتابع فيه فيراري أداء SU7 Ultra عن قرب، تستعد الشركة الإيطالية بدورها لإطلاق أول سيارة كهربائية في تاريخها بحلول خريف 2026، وستكون إنتاجًا محدودًا بهدف جسّ نبض السوق، وتخفيف صدمة غياب صوت المحرك عن عشاق العلامة.
لكن خطة التوسع سترجأ مؤقتًا، إذ أرجأت الشركة إطلاق السيارة الكهربائية الثانية، التي من المفترض أن تكون كروس أوفر كهربائية، إلى عام 2028، بسبب تراجع الطلب العالمي على السيارات الكهربائية الفاخرة، بحسب ما أوردته وكالة رويترز.
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام