عازل مثالي.. هكذا استطاع العلماء تحويل الماء إلى معدن
تاريخ النشر: 11th, January 2025 GMT
كشف عدد من الباحثين، بحسب تقرير لمجلة "Nature" أن: "الماء الموجود في الطبيعة يوصل الكهرباء، ولكن ذلك بسبب الشوائب الموجودة فيه، والتي تذوب في أيونات حرة تسمح بتدفق التيار الكهربائي مما يجعل الماء النقي "معدنيًا" -موصلًا إلكترونيًا- فقط عند ضغوط عالية للغاية، بما يتجاوز قدرات البشر الحالية على الإنتاج في المختبر".
وأبرز الباحثين، أن: "الماء النقي يعتبر عازل مثالي تقريبًا"، كما أثبتوا لأول مرة في عام 2021، فإن الضغوط العالية ليست فقط هي التي يمكنها تحفيز هذا المعدن في الماء النقي.
وأكدوا أنه: "من خلال ملامسة الماء النقي مع معدن قلوي يتشارك الإلكترون -في هذه الحالة سبيكة من الصوديوم والبوتاسيوم- يمكن إضافة جزيئات مشحونة حرة الحركة، مما يحول الماء إلى معدن"، مردفين: "تستمر الموصلية الناتجة لبضع ثوان فقط، لكنها خطوة مهمة نحو القدرة على فهم هذه المرحلة من الماء من خلال دراستها مباشرة".
إلى ذلك، أوضح الفيزيائي، روبرت سايدل من Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie في ألمانيا، في عام 2021 أنه: "عندما تم نشر البحث لأول مرة: يمكنك رؤية مرحلة التحول إلى المياه المعدنية بالعين المجردة!".
وأضاف أنّ: "قطرة الصوديوم والبوتاسيوم الفضية تغطي نفسها بتوهج ذهبي، وهو أمر مثير للإعجاب للغاية".
ووفق تقرير مجلة Nature، فإنه: "تحت ضغوط عالية بما فيه الكفاية، يمكن لأي مادة تقريبًا أن تصبح موصلة للكهرباء نظريًا. الفكرة هي أنه إذا قمت بضغط الذرات معًا بإحكام كافٍ، فإن مدارات الإلكترونات الخارجية ستبدأ في التداخل، مما يسمح لها بالتحرك".
"بالنسبة للمياه، يبلغ هذا الضغط حوالي 48 ميجا بار، أي أقل بقليل من 48 مليون مرة من الضغط الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر" بحسب التقرير نفسه.
وأكد: "في حين أن الضغوط التي تتجاوز هذا قد تم توليدها في بيئة مختبرية، فإن مثل هذه التجارب لن تكون مناسبة لدراسة المياه المعدنية. لذلك تحول فريق من الباحثين بقيادة عالم الكيمياء العضوية بافيل جونجويرث من الأكاديمية التشيكية للعلوم في التشيك إلى المعادن القلوية".
وتابع: "تطلق هذه المواد إلكتروناتها الخارجية بسهولة شديدة، مما يعني أنها يمكن أن تحفز خصائص مشاركة الإلكترونات في الماء النقي عالي الضغط دون الحاجة إلى ضغوط عالية"، مردفا: "لكن هناك مشكلة واحدة فقط: المعادن القلوية تتفاعل بشكل كبير مع الماء السائل، وأحيانًا تصل إلى حد الانفجار (يمكنك مشاهدة الفيديو أدناه)".
كذلك، وجد فريق البحث طريقة وصفوها بـ"الرائعة جدًا" لحل هذه المشكلة. ماذا لو تمت إضافة الماء إلى المعدن بدلاً من إضافة المعدن إلى الماء؟، موضحين: "في غرفة مفرغة من الهواء، بدأ الفريق بإخراج نقطة صغيرة من سبيكة الصوديوم والبوتاسيوم من فوهة، وهي سائلة في درجة حرارة الغرفة، ثم أضافوا بعناية شديدة طبقة رقيقة من الماء النقي باستخدام ترسيب البخار".
واسترسل التقرير: "عند التلامس، تدفقت الإلكترونات والكاتيونات المعدنية (أيونات موجبة الشحنة) إلى الماء من السبيكة. لم يمنح هذا الماء لمعانًا ذهبيًا فحسب، بل جعل الماء موصلًا -تمامًا كما ينبغي أن نرى في الماء المعدني النقي عند الضغط العالي".
وأوضح: "تم تأكيد ذلك باستخدام التحليل الطيفي للانعكاس البصري والتحليل الطيفي للأشعة السينية السنكروترونية"، متابعا: "الخاصيتان -اللمعان الذهبي والشريط الموصل- تشغلان نطاقين تردديين مختلفين، ما سمح بتحديدهما بوضوح".
"بالإضافة إلى منحنا فهمًا أفضل لهذا التحول المرحلي هنا على الأرض، يمكن أن يسمح البحث أيضًا بإجراء دراسة وثيقة لظروف الضغط العالي الشديد داخل الكواكب الكبيرة" وفقا للتقرير نفسه.
وختم التقرير بالقول: "في الكواكب الجليدية في النظام الشمسي، نبتون وأورانوس، على سبيل المثال، يُعتقد أن الهيدروجين المعدني السائل يدور في دوامة. وكوكب المشتري هو الوحيد الذي يعتقد أن الضغوط فيه مرتفعة بما يكفي لتمعدن الماء النقي. إن احتمال القدرة على تكرار الظروف داخل الكوكب العملاق في نظامنا الشمسي هو أمر مثير بالفعل".
وقال سايدل: "إن دراستنا لا تظهر فقط أنه يمكن بالفعل إنتاج المياه المعدنية على الأرض، ولكنها تميز أيضًا الخصائص الطيفية المرتبطة ببريقها المعدني الذهبي الجميل".
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا الماء المعدن العلماء الماء معدن المزيد في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
هل يصح الوضوء من ماء الغسيل؟.. أمين الإفتاء يجيب
كشف الدكتور أحمد ممدوح، أمين الفتوى في دار الإفتاء، عن حكم الوضوء من ماء الغسيل وهل هذا النوع من الماء ينطبق عليه مصطلح "الماء المطلق" الذي يصلح للوضوء.
وقال أمين الفتوى في دار الإفتاء، في تصريحات له عبر بث على صفحة دار الإفتاء المصرية، إن الماء المطلق هو الذي ينطبق عليه الشروط للوضوء منه، موضحا الفرق بين الماء المطلق وغيره، قائلاً "لو أتيت بماء ووضعت عليه شاي أو مسحوق غسيل سيتغير لون الماء، أو لو حطيت على الماء كركديه مش هتبقى مية، ولن يكون الماء في هذه الحالة مطلقًا".
وأشار أمين الفتوى في دار الإفتاء، إلى أن الماء لا يصير مطلقًا إذا أضيف إليه شيء غيّر من خواصه فلم يصبح ماءً مطلقًا أي ماء بلا قيد، مستطردًا "فلو حطيت عليها شوية شاي عمرها ما هتبقى مية"، مؤكدًا أن الوضوء لا يكون إلا بالماء المطلق وغير ذلك لا يصح الوضوء به.
هل يجوز المسح على الأكمام بدلا من غسل اليدين في الوضوء؟.. الإفتاء تجيب
هل يجوز المسح على الشراب الرقيق عند الوضوء؟.. أمين الفتوى يجيب
هل النظر إلى النساء يتطلب إعادة الوضوء.. مجدي عاشور يجيب
هل الغفوة أو النعاس يبطلان الوضوء ويتطلب إعادته.. الإفتاء تحسم الجدل
تقول دار الإفتاء المصرية: "حثَّنا رسول الله صلى الله عليه وآله وسلم على النوم على وضوءٍ؛ فقد روى الشيخان عن البراء بن عازب رضي الله عنه أن رسول الله صلى الله عليه وآله وسلم قال: «إِذَا أَتَيْتَ مَضْجَعَكَ فَتَوَضَّأْ وُضُوءَكَ لِلصَّلَاةِ، ثُمَّ اضْطَجِعْ عَلَى شِقِّكَ الأَيْمَنِ، ثُمَّ قُلِ: اللَّهُمَّ أَسْلَمْتُ وَجْهِي إِلَيْكَ، وَفَوَّضْتُ أَمْرِي إِلَيْكَ، وَأَلْجَأْتُ ظَهْرِي إِلَيْكَ، رَغْبَةً وَرَهْبَةً إِلَيْكَ، لَا مَلْجَأَ وَلاَ مَنْجَا مِنْكَ إِلَّا إِلَيْكَ، اللَّهُمَّ آمَنْتُ بِكِتَابِكَ الَّذِي أَنْزَلْتَ، وَبِنَبِيِّكَ الَّذِي أَرْسَلْتَ. فَإِنْ مُتَّ مِنْ لَيْلَتِكَ فَأَنْتَ عَلَى الْفِطْرَةِ، وَاجْعَلْهُنَّ آخِرَ مَا تَتَكَلَّمُ بِهِ».
قال العلامة ابن بطال في "شرح صحيح البخاري" (1/ 365، ط. مكتبة الرشد): [فيه: أن الوضوء عند النوم مندوب إليه مرغب فيه، وكذلك الدعاء؛ لأنه قد تُقْبَض روحه في نومه، فيكون قد خَتَم عمله بالوضوء والدعاء الذي هو أفضل الأعمال، ولذلك كان ابن عمر رضي الله عنهما يجعل آخر عمله الوضوء والدعاء، فإذا تكلم بعد ذلك استأنف الصلاة والدعاء، ثم ينام على ذلك؛ اقتداءً بالنبي صلى الله عليه وآله وسلم؛ لقوله: «اجْعَلْهُنَّ آخِرَ مَا تَتَكَلَّمُ بِهِ»] اهـ.
وقال العلامة الشوكاني في "نيل الأوطار" (1/ 268، ط. دار الحديث): [قوله: (فتوضأ) ظاهره استحباب تجديد الوضوء لكل من أراد النوم، ولو كان على طهارة] اهـ.
وكشفت دار الإفتاء عبر موقعها الرسمي لماذا نصحنا النبي بالوضوء قبل النوم :
أولًا: الوضوء يجعل المسلم من الغر المحجلين يوم القيامة، ففي الحديث الشريف: «إن أمتي يأتون يومَ القيامةِ غرًا محجّلين من أثرِ الوضوءِ، فمن استطاع أن يطيلَ غرتَه فليفعلْ»، ومعنى الغر هو البياض الذي يكون في جبهة الفرس، والتحجيل هو البياض الذي يكون على قوائم الفرس، ومعنى أن يكون المسلمون يوم القيامة غرًا محجلين أي يسطع النور من وجوههم وأيديهم وأرجلهم من آثار الوضوء في الدنيا، وهذا مما اختص الله به هذه الأمة دون غيرها من الأمم.
ثانيًا: الوضوء به ينال المسلم محبة الله تعالى، قال تعالى: «إِنَّ اللَّهَ يُحِبُّ التَّوَّابِينَ وَيُحِبُّ الْمُتَطَهِّرِينَ».
ثالثًا: الوضوء سبب من أسباب دخول الجنة، فمن توضأ فأحسن وضوءه، ثمّ نطق بالشهادتين، فتحت له أبواب الجنة الثمانية ليدخل من أي باب منها، روى مسلم (234) وأبو داود (169) والنسائي (148) والترمذي (55) وابن ماجة (470) وأحمد (122) عَنْ عُقْبَةَ بْنِ عَامِرٍ عن عُمَر رضي الله عنهما قَالَ: قَالَ رَسُولَ اللَّهِ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ: «مَا مِنْكُمْ مِنْ أَحَدٍ يَتَوَضَّأُ فَيُبْلِغُ أَوْ فَيُسْبِغُ الْوَضُوءَ ثُمَّ يَقُولُ: أَشْهَدُ أَنْ لَا إِلَهَ إِلَّا اللَّهُ وَأَنَّ مُحَمَّدًا عَبْدُ اللَّهِ وَرَسُولُهُ إِلَّا فُتِحَتْ لَهُ أَبْوَابُ الْجَنَّةِ الثَّمَانِيَةُ يَدْخُلُ مِنْ أَيِّهَا شَاءَ».
رابعًا: الوضوء يرفع درجات المسلم، ويكفر سيئاته، فعن أَبي هريرةَ -رضي الله عنه-أَنَّ رسولَ اللَّهِ -صلى الله عليه وسلم- قالَ: «أَلا أَدُلُّكُمْ عَلى مَا يمْحُو اللَّهُ بِهِ الخَطَايَا، وَيَرْفَعُ بِهِ الدَّرَجَاتِ؟ قَالُوا: بَلى يَا رسولَ اللَّهِ. قَالَ: إِسْباغُ الْوُضُوءِ عَلى المَكَارِهِ، وَكَثْرَةُ الخطى إِلى المَسَاجِدِ، وَانْتِظَارُ الصَّلاةِ بعْد الصَّلاةِ، فَذلِكُمُ الرِّباطُ، فَذلكُمُ الرِّباطُ» رواه مسلم.
خامسًا: الوضوء به تنحل عقدة من عقد الشيطان التي يربطها على قافية المسلم حينما ينام، أخرج البخاري في "صحيحه" (1142)، ومسلم في "صحيحه" (776)، من حديث أبي هريرة رضي الله عنه، أَنَّ رَسُولَ اللَّهِ -صَلَّى اللهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ- قَالَ: «يَعْقِدُ الشَّيْطَانُ عَلَى قَافِيَةِ رَأْسِ أَحَدِكُمْ إِذَا هُوَ نَامَ ثَلاَثَ عُقَدٍ يَضْرِبُ كُلَّ عُقْدَةٍ عَلَيْكَ لَيْلٌ طَوِيلٌ، فَارْقُدْ فَإِنِ اسْتَيْقَظَ فَذَكَرَ اللَّهَ، انْحَلَّتْ عُقْدَةٌ، فَإِنْ تَوَضَّأَ انْحَلَّتْ عُقْدَةٌ، فَإِنْ صَلَّى انْحَلَّتْ عُقْدَةٌ، فَأَصْبَحَ نَشِيطًا طَيِّبَ النَّفْسِ، وَإِلَّا أَصْبَحَ خَبِيثَ النَّفْسِ كَسْلاَنَ».
سادسًا: الوضوء هو شطر الإيمان، بالوضوء يحقق للمسلم الطهارة الحسية والمعنوية، فالطهارة الحسية هي ما يتعلق بالقاذورات والنجاسات، وأما الطهارة المعنوية فهي ما يتعلق بالمعاصي والذنوب، فعن أبي مالكٍ الحارث بن عاصمٍ الأشعري رضي الله عنه قال: قال رسول الله صلى الله عليه وسلم: «الطهور -الوضوء- شطر الإيمان، والحمد لله تملأ الميزان، وسبحان الله والحمد لله تملأان - أو تملأ - ما بين السماء والأرض، والصلاة نورٌ، والصدقة برهانٌ، والصبر ضياءٌ، والقرآن حجةٌ لك أو عليك، كل الناس يغدو، فبائعٌ نفسه فمعتقها أو موبقها» (رواه مسلم).
سابعًا: الوضوء قبل النوم سبب من أسباب الموت على الفطرة مع ما ورد معه من دعاء فقد أخرج البخاري ومسلم عَنْ الْبَرَاءِ بْنِ عَازِبٍ قَالَ قَالَ النَّبِيُّ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ: «إِذَا أَتَيْتَ مَضْجَعَكَ فَتَوَضَّأْ وُضُوءَكَ لِلصَّلَاةِ ثُمَّ اضْطَجِعْ عَلَى شِقِّكَ الْأَيْمَنِ ثُمَّ قُلْ اللَّهُمَّ أَسْلَمْتُ وَجْهِي إِلَيْكَ وَفَوَّضْتُ أَمْرِي إِلَيْكَ وَأَلْجَأْتُ ظَهْرِي إِلَيْكَ رَغْبَةً وَرَهْبَةً إِلَيْكَ لَا مَلْجَأَ وَلَا مَنْجَا مِنْكَ إِلَّا إِلَيْكَ اللَّهُمَّ آمَنْتُ بِكِتَابِكَ الَّذِي أَنْزَلْتَ وَبِنَبِيِّكَ الَّذِي أَرْسَلْتَ فَإِنْ مُتَّ مِنْ لَيْلَتِكَ فَأَنْتَ عَلَى الْفِطْرَةِ وَاجْعَلْهُنَّ آخِرَ مَا تَتَكَلَّمُ بِهِ. قَالَ فَرَدَّدْتُهَا عَلَى النَّبِيِّ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ فَلَمَّا بَلَغْتُ اللَّهُمَّ آمَنْتُ بِكِتَابِكَ الَّذِي أَنْزَلْتَ قُلْتُ وَرَسُولِكَ قَالَ: لَا».
أكثر من 2% .. خام البصرة يسجل مكاسب أسبوعية