باحث سوري يُسهم ببناء تقنية ليزر فائقة السرعة تجعل المستحيل ممكنًا
تاريخ النشر: 13th, May 2025 GMT
قام فريق بحثي من المركز الوطني لأبحاث تكنولوجيا النانو في جامعة بيلكنت التركية ببناء تقنية جديدة تستخدم الليزر الفائق السرعة، تتيح تصنيع الزيولايت بسرعة فائقة وبدقة غير مسبوقة، الأمر الذي يفيد في نطاقات تصنيع كثيرة.
الزيولايت هي مواد طبيعية أو صناعية تشبه الأحجار، تتميز بتركيبة فريدة تحتوي على مسام دقيقة بحجم النانو أو الميكرون.
يقول غيث مكي الباحث المشارك بالدراسة "هذه المسام تجعل الزيولايت بمثابة "مصفاة سحرية" تستطيع امتصاص المواد بشكل انتقائي، وفصل الغازات وامتصاص الرطوبة وهي تطبيقات مهمة في نطاق البتروكيماويات بشكل عام، وحتى المساعدة في التقاط ثاني أكسيد الكربون من الجو، مما يساهم في مكافحة تغير المناخ".
مكي باحث سوري، يعمل حاليا في جامعة بيلكنت، إلى جانب عمله الخاص في نطاق علوم الليزر، ويعمل كذلك بدوام جزئي كباحث في جامعة قطر في الدوحة.
ويضيف مكي أن هذه المواد تُستخدم كذلك في تنقية المياه، تحسين جودة المنظفات، تسريع التفاعلات الكيميائية، وحتى كأجهزة استشعار للغازات.
ويوضح أنه "بالجداول النظرية، هناك عدد كبير من التركيبات المختلفة التي يمكن أن يتشكل الزيلولايت بها، لكن المشكلة دائما كانت في التصنيع"
إعلانتصنيع الزيولايت كان تحديًا كبيرًا دائما، فالطريقة التقليدية، المعروفة باسم "التخليق الحراري المائي"، تحتاج إلى درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 270 درجة مئوية، وضغط هائل يصل إلى 120 بارًا، وتستغرق وقتًا طويلا.
"هذه العملية بطيئة وصعبة التحكم، مما يحد من قدرتنا على تصميم الزيولايت بدقة عالية" بحسب ما أوضح مكي.
لكن الآن، يأتي اختراق علمي جديد من خلال تقنية جديدة تستخدم الليزر الفائق السرعة، هذه الطريقة، التي طورها فريق بحثي في جامعة بلكنت بأنقرة، تتيح تصنيع الزيولايت بسرعة فائقة وبدقة غير مسبوقة، دون الحاجة إلى درجات الحرارة أو الضغط العالي.
وكان مكي المؤلف الرئيسي لدراسة سابقة في عام 2020، استخدمت تقنية شبيهة لدراسة ظاهرة غاية في الأهمية سميت "الانتظام الذاتي"، وهو عملية تكتسب الجزيئات من خلالها ترتيبا محددا بفضل ديناميكياتها الذاتية.
وفي تلك التجارب، تم إطلاق ليزر فائق السرعة على تركيبة من المواد داخل الماء، الأمر الذي يدفعها للتجمع ذاتيا، ومن ثم يسمح ذلك للعلماء بدراسة ظاهرة الانتظام الذاتي.
أما الآن، وبعد خط سير ناجح من استخدام الليزر فائق السرعة في تجارب شبيهة، فقد أطلق الباحثون بقيادة الدكتورة سيزين كاديوغلو، العالمة من المركز الوطني لأبحاث تكنولوجيا النانو، نبضات ليزر دقيقة للغاية، تستغرق أجزاء من تريليون من الثانية، لتحفيز تفاعلات كيميائية سريعة.
هذه النبضات تخلق ظواهر ديناميكية مثل الفقاعات الصغيرة، والتدفقات الحرارية، وحتى موجات صدمية صغيرة، مما يسمح بتشكيل بلورات الزيولايت بشكل مثالي تقريبًا
الأهم من ذلك، أن هذه التقنية تتيح للعلماء "تجميد" عملية التصنيع في أي مرحلة، مما يسمح بدراسة كيفية تكون الزيولايت خطوة بخطوة، من الجزيئات الأولية إلى البلورات الكاملة، ويوضح مكي أن التقنية الجديدة تسمح بعدد كبير من خيارات التحكم، التي بدورها تفتح الباب لتطبيقات رائدة.
إعلان سر الزيولايتوتقول كاديوغلو في تصريح للجزيرة نت "من أكثر الجوانب التي أبهرتني أثناء عملي على الزيولايت خلال دراستي للدكتوراه هو كيفية تطبيق مادةٍ واحدة في نطاق واسع من المجالات".
وتضيف "على الرغم من أن الزيولايتات معادن طبيعية، إلا أن أشكالها الاصطناعية تُنتَج في المختبرات منذ خمسينيات القرن الماضي. لهذا السبب، يُشار إليها أحيانًا باسم "السيدة العجوز".
وتوضح كاديوغلو أنه من خلال ضبط الظروف الخاصة بكل تطبيق لهذه المادة، "يُمكننا تحديد كيفية اختلاف الزيولايتات المُصنّعة باستخدام طرق تخليق الليزر فائق السرعة في الأداء والخصائص مقارنةً بتلك المُنتجة من خلال التخليق الحراري المائي التقليدي. قد تشمل هذه التطبيقات التحفيز الضوئي، أو التحفيز، أو امتزاز الغاز، إلخ".
وتضيف كاديوغلو إنه "من حيث المبدأ، إذا تم ضبط ظروف التخليق المناسبة بعناية، يُمكن تخليق مواد أخرى أيضًا، فالزيولايتات ليست المواد الوحيدة التي يُمكن تخليقها في مثل هذه الظروف؛ إذ يُمكن أيضًا إنتاج مجموعة متنوعة من المواد الأخرى"، التي تمتلك تطبيقات متعددة.
هذا الاكتشاف يفتح إذن آفاقًا جديدة لتصميم زيولايتات مخصصة لتلبية احتياجات صناعية وبيئية متنوعة، مثل تحسين كفاءة تخزين الطاقة أو تنقية الهواء.
في النهاية، فإن الزيولايت ليس مجرد مادة كيميائية، بل هو حلقة وصل لمستقبل أكثر استدامة. على سبيل المثال، يمكن استخدامه لتقليل انبعاثات الكربون في الصناعات الثقيلة، وتحسين جودة المياه في المناطق الفقيرة، وحتى زيادة كفاءة الأسمدة في الزراعة.
وبفضل هذه التقنية الجديدة، يمكن أن يصبح إنتاج الزيولايت أسرع، وأرخص، وأكثر دقة، مما يعني أن حلولا بيئية وصناعية مبتكرة باتت في متناول اليد.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات فی جامعة من خلال
إقرأ أيضاً:
زر سحري في ريموت التكييف ممكن يقلل فاتورة الكهرباء للنص | تعرف عليه
في ظل اعتماد الكثيرين على التكييف بشكل يومي، ومع ارتفاع درجات الحرارة وزيادة عدد ساعات التشغيل، أصبحت فواتير الكهرباء عبئا على العديد من الأسر، إلا أن هناك حيلة بسيطة وسهلة يمكنها أن تساعدك على تبريد الجو وتوفير الطاقة في آن واحد فقط عبر زر واحد في ريموت التكييف.
لكن ما لا يعرفه كثيرون هو أن هناك خيارًا آخر داخل الريموت أكثر كفاءة وأقل تكلفة في ظروف معينة، وهو وضع "الجاف" Dry Mode، الذي يمكنه أن يحدث فرقًا واضحًا في راحة الجو داخل المنزل، ويساهم في الوقت نفسه في خفض استهلاك الكهرباء.
وضع "الجاف" هو ميزة موجودة في معظم أجهزة التكييف الحديثة، يرمز لها غالبا برمز قطرة ماء في جهاز التحكم الريموت، بينما يرمز لوضع “التبريد” برمز ندفة الثلج، وعلى الرغم من أن الإحساس بدرجة الحرارة في الوضعين قد يبدو متشابها، إلا أن وظيفة كل منهما مختلفة تماما.
عند استخدام وضع “الجاف”، لا يعمل المكيف على خفض درجة حرارة الغرفة بشكل مباشر، بل يقلل من الرطوبة الزائدة في الهواء، مما يجعل الجو أكثر راحة دون الحاجة إلى استهلاك طاقة كبيرة.
كيف يعمل وضع “الجاف”؟
في وضع “الجاف”، يستمر تشغيل المروحة والضاغط الكومبريسور، ولكن بسرعات أقل، مع التركيز على امتصاص الرطوبة من الهواء وليس التبريد المباشر.
هذا الوضع مفيد خصوصا في الأيام الحارة والرطبة أو الممطرة عندما تكون درجات الحرارة ليست مرتفعة جدا، لكنه غير مناسب في الأيام شديدة الحرارة، حيث يظل وضع التبريد هو الخيار الأمثل.
1. توفير الطاقة وتقليل فاتورة الكهرباء: تشغيل التكييف على وضع “الجاف” يستهلك طاقة أقل بكثير من وضع التبريد، لأن الضاغط لا يعمل بكامل طاقته، هذا يعني خفض فوري في استهلاك الكهرباء وبالتالي تقليل الفاتورة الشهرية.
2. تحسين جودة الهواء داخل المنزل : الرطوبة الزائدة قد تؤدي إلى مشاكل صحية مثل الحساسية، الربو، التعب، ضيق التنفس، والطفح الجلدي. يساعد وضع “الجاف” في الحفاظ على نسبة الرطوبة عند مستوى صحي (بين 30-50%)، مما يحسن جودة الهواء ويقلل من العوامل المسببة للحساسية مثل العفن والغبار.
3. حماية المنزل والأثاث: الرطوبة المرتفعة تؤدي إلى نمو العفن والروائح الكريهة، خاصة على الستائر، الأثاث، الملابس، والمناشف، كما أنها قد تسبب تلف الأجهزة الإلكترونية والأدوات المعدنية بسبب الصدأ والتآكل، يساعد الوضع الجاف في تجنب هذه المشاكل من خلال الحفاظ على مستوى رطوبة معتدل.
متى يجب استخدام وضع “الجاف”؟
- عندما تكون درجة الحرارة معتدلة ولكن الجو لزج وغير مريح.
- ينصح بعدم استخدامه لأكثر من 1-2 ساعة متواصلة لتفادي الجفاف الزائد في الهواء.
تقليل استهلاك الكهرباء باستخدام ريموت التكييف1. شغل التكييف على وضع التبريد حتى تبرد الغرفة.
2. اضغط على زر Mode في الريموت.
3. اختر Dry، يظهر عادة على شكل رمز قطرة ماء أو علامة A+.
4. اضبط درجة الحرارة على 25 درجة، وهي مثالية للتوفير.
5. يمكن العودة لوضع التبريد بالضغط مجددا على زر Mode واختيار Cool.
بسبب حادث سير... إليكم ما يشهده طريق المطار