"نملة الصحراء" تدعم رقاقة خارقة لاكتشاف السرطان وتعزيز الأمن
تاريخ النشر: 24th, December 2024 GMT
طور فريق من الباحثين الصينيين جهازاً صغيراً للكشف عن الاستقطاب الضوئي على الشريحة، مستوحى من نمل الصحراء.
ويتمتع هذا النوع من النمل بقدرة فريدة على إدراك استقطاب ضوء الشمس، مما يسمح للحشرات بإيجاد طريق العودة إلى عشها حتى في ظل أقسى الظروف، فتتحرك عبر المناظر الطبيعية الشاسعة الخالية من الملامح بدقة خارقة.
وجاء الإنجاز من فريق من الباحثين بقيادة البروفيسور لي مينغ تشو من المعهد التقني للفيزياء والكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم.
ويتصور الفريق مجموعة واسعة من التطبيقات للشريحة، بما في ذلك الملاحة، والكشف عن بصمات الأصابع، وتحديد أنسجة السرطان، وحتى إزالة الضباب من الصور، وفق موقع "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وقال الباحثون: "يُظهر هذا الجهاز الكهروضوئي المدمج على الشريحة أداءً ممتازاً في مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك الملاحة الحيوية الدقيقة، واستعادة الصورة الحادة في المشاهد الضبابية، والكشف عن المناطق السرطانية في الأنسجة دون تلطيخ نسيجي، وقد ألهمت عيون نملة الصحراء الأمر".
وفي قدرة نملة الصحراء على الملاحة تعتبر أجهزة الكشف الضوئية المستقطبة (pol-PDs) أجهزة استشعار عالية التقنية يمكنها اكتشاف اتجاه الضوء المستقطب.
وأشار الباحثون إلى أن أعين نمل الصحراء المركبة المتخصصة، تمتلك خلايا مستقبلة للضوء متخصصة تكتشف اتجاه الضوء ومن محاكاة ذلك تستطيع للشريحة بتحليل اتجاه موجات الضوء، قدموا تقنية جديدة لتبلور الطباعة النانوية بخطوة واحدة لتصنيع فيلم رقيق أحادي البلورة من البيروفسكايت عالي الجودة مع مصفوفات شبكية متكاملة، و مكّن هذا النهج المبتكر الباحثين من بناء كاشف استقطاب أحادي اللقطة مباشرة على الشريحة، مما يجعلها واعدة للغاية لتطبيقات مثل الخلايا الشمسية ومصابيح LED والليزر.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: سقوط الأسد حصاد 2024 الحرب في سوريا عودة ترامب خليجي 26 عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله غزة وإسرائيل الإمارات تكنولوجيا
إقرأ أيضاً:
مشاريع الطاقة الشمسية في قطر.. طاقة خضراء في أعماق الصحراء
في ظل العديد من التحديات العالمية المتصلة بالتغيرات المناخية، يبقى البحث عن مصادر جديدة لطاقة نظيفة ومستدامة مسعى لكل الدول، وقد تبنت دولة قطر في هذا الاتجاه استراتيجية طموحة في مسيرة التحول نحو الطاقات الجديدة والمتجددة، وعلى رأسها الطاقة الشمسية، كمورد طبيعي متوفر بلا عوائق، وقد شرعت الدولة في تنفيذ عدد من المشاريع العملاقة، مما يعكس توجها وطنيا نحو اقتصاد أخضر ولتقليل الاعتماد على الوقود العضوي، وهو التوجه الذي يجسد الخطوات الفعلية نحو تحقيق أهداف رؤية قطر الوطنية 2030 في مجال البيئة والطاقة.
وكانت دولة قطر قد وضعت أهدافا ضمن إطار الاستراتيجية الوطنية الثانية للتنمية في (2018 - 2022) والاستراتيجية الوطنية للبيئة والتغير المناخي (2021 - 2030)، ومن بينها إنتاج 20% من الكهرباء من مصادر متجددة بحلول عام 2030، وتخفيض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 25%، والاستثمار في مشاريع أبحاث وتقنيات تخزين الطاقة الشمسية والربط بالشبكة الوطنية.
ومن أبرز مشاريع الطاقة المتجددة التي أقامتها دولة قطر محطة الخرسعة للطاقة الشمسية غرب الدوحة، والتي تتمتع بقدرة إنتاجية 800 ميغاواط، في مساحة 10 كيلومترات، بأكثر من 1.8 مليون لوح شمسي، ويوفر مشروع محطة الخرسعة كهرباء تكفي لحوالي 60 ألف منزل، وينتج الكهرباء بسعر تنافسي، حيث إنها تولد ما يعادل 10 بالمئة من الطاقة الكهربائية للدولة في وقت الذروة، كما أنها تساهم في تقليل الانبعاثات الكربونية بحوالي 26 مليون طن.
ويعكس دخول محطتي رأس لفان ومسيعيد للطاقة الشمسية دائرة الإنتاج في أبريل الماضي، بإضافة قدرة إنتاجية من الكهرباء تبلغ 875 ميغاواط، وبطاقة تبلغ 800 ميغاواط، بعد تدشين محطة الخرسعة في العام 2022، حجم التحول الاقتصادي والالتزام البيئي الصارم لدولة قطر، والذي يعزز مكانتها عالميا، خاصة مع استمرارها في تطوير مشاريع ضخمة، وتبني سياسات داعمة وابتكارات تكنولوجية في مجال الطاقة المتجددة تضعها على مسار تحقيق أهدافها الطموحة في الاستدامة وتنويع الاقتصاد الوطني.
وتوضح البيانات أن محطتي رأس لفان ومسيعيد للطاقة الشمسية أضافتا للسعة الإنتاجية لمحطات الطاقة الشمسية في دولة قطر 1,675 ميغاواط من الطاقة الكهربائية المتجددة، وهو ما شكّل خطوة أساسية نحو تحقيق الركيزة الرابعة من رؤية قطر الوطنية 2030، وهي إدارة البيئة بشكل يضمن الانسجام والتناسق بين التنمية الاقتصادية والاجتماعية وحماية البيئة، ويحقق أيضا أحد أهداف استراتيجية قطر للطاقة للاستدامة، المتمثل في توليد أكثر من 4,000 ميغاواط من الطاقة المتجددة بحلول العام 2030.
ومن المتوقع أن تعمل (الخرسعة ومسيعيد ورأس لفان) على خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 4,7 مليون طن سنويا، وستلعب محطتا مسيعيد ورأس لفان، إلى جانب محطة الخرسعة، دورا مهما في تلبية الطلب على الكهرباء داخل الدولة، حيث تساهم المحطات الثلاث بحوالي 15 بالمئة من إجمالي الطلب المحلي على الكهرباء في أوقات الذروة، بينما سترتفع هذه النسبة إلى 30 بالمئة بعد تشغيل محطة دخان العملاقة للطاقة الشمسية بحلول العام 2029، والتي تبلغ قدرتها الإنتاجية حوالي 2,000 ميغاواط".
وفي الإطار ذاته، تواصل قطر تطوير مشروع ضخم في منطقة دخان بقدرة إنتاجية تصل إلى 2000 ميغاواط، ليصبح من أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم، ومن المتوقع أن يدخل الخدمة قبل نهاية العقد الجاري، وهو مشروع سيضاف إلى محطات الخرسعة، ومسيعيد، ورأس لفان، ما يرفع إجمالي القدرة الإنتاجية للطاقة الشمسية في قطر إلى 4000 ميغاواط بحلول عام 2030.
وكان لافتا أن اعتمدت قطر على خبرات الكوادر الوطنية في كل ما يتعلق باستخدامات الطاقة الشمسية كمورد نظيف لإنتاج الطاقة، حيث أشار سعادة المهندس سعد بن شريدة الكعبي وزير الدولة لشؤون الطاقة العضو المنتدب والرئيس التنفيذي لقطر للطاقة، إلى أن قطر للطاقة تجاوزت مرحلة الاعتماد على خبرات الآخرين في بناء وتشغيل وصيانة محطات الطاقة الشمسية، وأضاف سعادته، خلال افتتاح محطتي رأس لفان ومسيعيد للطاقة الشمسية في أبريل الماضي: "بدأنا بتنفيذ هذه المشاريع بخبراتنا الوطنية التي نعتز بها وبإنجازاتها، وللـتأكيد على الالتزام بالاعتماد على الطاقات الجديدة، فإن دولة قطر عملت على إيلاء استثماراتها في مجال إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية أهمية قصوى، بمضاعفة القيمة الإجمالية لمشاريعها في هذا القطاع من 1.7 مليار ريال في مرحلته الأولى إلى نحو 4 مليارات ريال، بضخ ما قيمته 2.3 مليار ريال في محطتي "مسيعيد" و"رأس لفان" في العام 2022، وذلك ما يعكس توجه السياسات والخطط الحكومية لتنويع مصادر الطاقة، من خلال التشجيع على الاستثمار في الطاقة المتجددة، بالنظر إلى المعطيات المناخية والإمكانات المادية والتقنية المتاحة في قطر.
ولاستخدامات الطاقة الشمسية العديد من المشكلات التي تحول دون استخدامها على نطاق واسع، ومنها كلفة الإنشاء الأولية العالية، وضعف الإنتاج لأغراض الاستخدام الليلي، مثلما أن عملية تركيب الألواح الشمسية تحتاج إلى مساحات كبيرة، فكلما كانت هناك رغبة في زيادة التوليد، ازدادت كميات الألواح المركبة لإنتاج الكهرباء.
وللتغلب على التحديات البيئية والتقنية التي تواجه مشاريع الطاقة الشمسية، عملت الشركات القطرية، بالتعاون مع مؤسسات بحثية مثل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة على تطوير نوع من الألواح الشمسية المقاومة للغبار وارتفاع درجات الحرارة، كما أن الدولة تخطط لتوسيع مشاريع الطاقة الشمسية في مناطق أخرى مثل: الوكير، والشحانية، وسيلين وغيرها من المناطق، فضلا عن تشجيع القطاع الخاص والمؤسسات المختلفة على تركيب أنظمة الطاقة الشمسية.
وفي السياق، فإن استخدام الطاقة الناتجة عن الإشعاع الشمسي في توليد الكهرباء يعد من أهم مصادر الطاقة النظيفة والمهمة، والتي يمكن استغلالها في العديد من القطاعات الزراعية، والصناعية، وعمليات تحلية وتسخين وتبريد المياه، مما يجعلها الحل الأمثل لأزمة الطاقة التي يواجهها العالم، وحسب الخبراء، فإن للطاقة الشمسية فوائد جمة لمستخدميها على المستوى الفردي، حيث تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة غير الناضبة، التي تساعد المستهلكين على التوفير في استخدامات الطاقة، كما أنها تتميز بانخفاض تكاليف الصيانة، فأنظمة الطاقة الشمسية لا تحتاج إلى كثير من الصيانة، ويكفي تنظيفها عدة مرات في السنة لتستمر في عملية الإنتاج لسنوات، ومن فوائد الطاقة الشمسية التي تعود على البيئة، تقليل تلوث الهواء، وإبطاء تغير المناخ، فضلا عن إنهاء أثر انبعاثات الكربون لعدم اعتمادها على الوقود التقليدي في عملية التشغيل وفي مختلف مراحل الإنتاج.
وفي الاتجاه ذاته، فإن التوجه العالمي للطاقات المتجددة بات يمثل السمة الأبرز لأغلب الدول، فبحسب بيانات الأمم المتحدة فإن العام الماضي شهد إنفاق تريليوني دولار للطاقة النظيفة، أي بزيادة قدرها 800 مليار دولار عما أنفق على الوقود الأحفوري، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 70% تقريبا في عشر سنوات.
وفي تصريحات له الأسبوع الماضي، قال أنطونيو غوتيريش الأمين العام للأمم المتحدة: "إن عصر الوقود الأحفوري "يتداعى وينهار" وأننا نعيش الآن في فجر عصر الطاقة الجديد، وهو "عصر تغذي فيه الطاقة النظيفة الوفيرة الرخيصة عالما غنيا بالفرص الاقتصادية".
وأضاف الأمين العام للأمم المتحدة أن بيانات أصدرتها الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، تظهر أن أكثر من 90% من المصادر الجديدة للطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم تنتج الكهرباء بتكلفة أقل من أرخص البدائل للوقود الأحفوري، وأضاف قائلا: "هذا ليس مجرد تحول في التأثير، إنه تحول في الإمكانية، وفي جهود إصلاح علاقتنا بالمناخ".
وبالمحصلة فإن النمو المتسارع لاستخدامات الطاقة النظيفة على مستوى العالم سيظل يمثل الخيار الأمثل، خاصة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية الذي قفز إلى مراحل متقدمة، فقد جسدت استثمارات الطاقة الشمسية في قطر توجها استراتيجيا ونموذجا متكاملا للتحول الاقتصادي والالتزام البيئي، وهو ما يعزز مكانة الدولة كرائد إقليمي ودولي في مجالات إنتاج الطاقات المتجددة، مع الاستمرار في تطوير المشاريع المماثلة، والعمل على تبني السياسات الداعمة للابتكارات الرقمية لتحقيق أهداف الاستدامة وتنويع الاقتصاد الوطني بحلول عام 2030 عبر استخدام الطاقات النظيفة.
لقاء جعجع – جنبلاط... تحالف انتخابي ع القطعة