من الشاشات إلى الجراحات.. ما هي النقاط الكمومية التي غيرت حياتنا؟
تاريخ النشر: 4th, October 2023 GMT
منحت جائزة نوبل في الكيمياء، الأربعاء، لثلاثة علماء عملوا على اكتشاف وتطوير مجموعات من الذرات تعرف باسم النقاط الكمومية والتي أصبحت تستخدم في كل شيء تقريبا في حياتنا، بدءا من شاشات التلفزيون ومصابيح الليد، وحتى الأجهزة التي تساعد الجراحين في رؤية الأوعية الدموية عند إزالة الأنسجة السرطانية، ما أدى إلى وصف إنجازهم بأنه "ثورة علمية".
In the early 1980s, this year’s chemistry laureates Louis Brus and Alexei Ekimov succeeded in creating
– independently of each other – quantum dots, which are nanoparticles so tiny that quantum effects determine their characteristics.#NobelPrize pic.twitter.com/QPd3AhaBeX
في "عالم النانو"، يبدأ قياس المادة بأجزاء من المليون من المليمتر. وفي هذا المستوى تبدأ بالحدوث ظواهر غريبة تسمى "التأثيرات الكمية"، بحسب شبكة سي أن أن.
وتسمى النقطة الكمومية بهذا الاسم لأنها نقطة صغيرة من المادة صغيرة جدا لدرجة أنها تتركز بشكل فعال في نقطة واحدة.
وتتكون النقاط الكمومية من بضعة آلاف من الذرات فقط. ومن حيث الحجم، فإن النقطة الكمومية الواحدة تمثل كرة قدم بالنسبة لكوكب الأرض.
The 2023 #NobelPrize in Chemistry rewards the discovery and development of quantum dots, nanoparticles so tiny that their size determines their properties.
These particles have unique properties and now spread their light from television screens and LED lamps. They catalyse… pic.twitter.com/6rZxVFjXya
وعندما يمر الضوء عبر النقاط الكمومية فإنه ينبعث منها لون معين. ويمكن ضبط ذلك بدقة ويتم تحديده حسب حجم النقاط. وتتوهج النقاط الأكبر باللون الأحمر، بينما تتوهج النقاط الأصغر باللون الأخضر أو الأزرق.
وقد سمح عمل الفائزين بالجائزة للعلماء بالاستفادة من بعض خصائص العالم النانوي، وتوجد الآن النقاط الكمومية في غرف المعيشة وغرف العمليات في جميع أنحاء العالم.
In the early 1980s, this year’s chemistry laureates Louis Brus and Alexei Ekimov succeeded in creating
– independently of each other – quantum dots, which are nanoparticles so tiny that quantum effects determine their characteristics.#NobelPrize pic.twitter.com/QPd3AhaBeX
واكتشف النقاط الكمومية في المواد الصلبة (البلورات الزجاجية)، في عام 1980، الفيزيائي الروسي، أليكسي إيكيموف، عندما لاحظ أن لون الزجاج يتغير تبعا لحجم جزيئات كلوريد النحاس الموجودة فيه وأن هناك دور تلعبه الجسيمات دون الذرية.
وفي أواخر عام 1982، اكتشف الكيميائي الأميركي، لويس إي بروس، نفس الظاهرة، ولكن في المواد السائلة حيث تنتشر جزيئات صغيرة من مادة في جميع أنحاء السائل.
اكتشف بروس أن الطول الموجي للضوء المنبعث أو الممتص بواسطة نقطة كمية تغير على مدى ساعات وأيام مع نمو البلورة، واستنتج من هذه الظاهرة إلى أن حصر الإلكترونات يعطي خصائص الجسيمات الكمومية.
وفي عام 1993، أحدث منجي باوندي "ثورة" في إنتاج النقاط الكمومية، المكونة من مجموعات تتراوح من مئات إلى آلاف من الذرات.
والأربعاء، قالت الأكاديمية المانحة للجائزة إن باوندي وبروس وإيكيموف، "أضافوا لونا إلى تكنولوجيا النانو، عندما تستخدم المادة على المستوى الذري أو الجزيئي في التصنيع، وإن النتائج التي توصلوا إليها تنطوي على إمكانات كبيرة في العديد من المجالات".
BREAKING NEWS
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2023 #NobelPrize in Chemistry to Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus and Alexei I. Ekimov “for the discovery and synthesis of quantum dots.” pic.twitter.com/qJCXc72Dj8
وقال يوهان أكفيست، رئيس لجنة نوبل للكيمياء إن من بين "الخصائص الرائعة وغير العادية" للنقاط الكمومية أنها تنتج أضواء ملونة مختلفة اعتمادا فقط على حجم الجسيمات مع الحفاظ على التركيب الذري دون تغيير.
مجالات عديدةواجتذبت النقاط الكمومية اهتماما كبيرا بسبب خصائصها البصرية المثيرة للاهتمام، حيث يكون التحكم الدقيق في انبعاث الضوء الملون أمرا مهما, في كثير من التطبيقات البصرية والطبية، بحسب الباحث العراقي، حيدر علي ناصر، في مقال نشره في أبريل 2020.
ويقول الباحث إن النقاط الكمومية تستخدم في تقنية تطوير الخلايا الشمسية، وتساهم في تعزيز كفاءتها من خلال إنتاج المزيد من الإلكترونيات.
وتستخدم في شاشات العرض المسطحة، والهواتف المحمولة، وتجعل الصورة المعروضة أكثر واقعية وكفاءة في استخدام الطاقة.
والنقاط الكمومية تحسن أداء الصمام الثنائي الباعث للضوء في أجهزة النبعاث الضوء مثل مصابيح الليد، بألوان أكثر روعة ودقة.
أما أحد أهم التطبيقات للنقاط الكمومية، فيكمن في مجال الطب، بما في ذلك علاج السرطان، حيث يمكن أن توضح أكثر الخلايا السرطانية، ما يساعد الجراحين على استهدافها بدلا من العلاج الكيماوي التقليدي.
تطبيقات واعدةويقول صالح إن من بين المجالات الواعدة في تحقيق تقدم استخدام النقاط الكمومية، هو تطوير أجهزة الكمبيوتر من خلالها، حيث "تتمثل إحدى الاحتمالات في تخزين المعلومات ونقلها باستخدام الضوء بدلا من الإلكترونات، وهي تقنية تُعرف على نطاق واسع باسم الفوتونات".
وأضاف: "يمكن أن تستخدم أجهزة الكمبيوتر الضوئية النقاط الكمومية بنفس الطريقة التي تستخدم بها أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الترانزستورات (أجهزة التبديل الإلكترونية)، كمكونات أساسية في رقائق الذاكرة".
ويعتقد الباحثون أنه في المستقبل يمكنهم المساهمة في الإلكترونيات المرنة وأجهزة الاستشعار الصغيرة والخلايا الشمسية الرقيقة والاتصالات الكمومية المشفرة، بحسب الأكاديمية المانحة لجائزة نوبل.
وقال باوندي في مؤتمر صحفي: "هناك الكثير من العمل الذي لايزال قيد البحث الكثيف حول تطبيقات أخرى محتملة من بينها التحفيز والتأثيرات الكمومية بجميع أشكالها... إنه مجال بحث مثير جدا. أنا متأكد أنه سيقدم شيئا مهما حقا".
المصدر: الحرة
كلمات دلالية: النقاط الکمومیة pic twitter com
إقرأ أيضاً:
"جزار سوريا" يظهر في الجزائر بعد سنتين من اختفائه
كشفت وسائل إعلام روسية، عن رصد سيرجي سوروفيكين، القائد السابق للقوات الروسية في أوكرانيا، بعد سنتين من اختفائه عن الأنظار، وهو الذي أطلق عليه لقب « جزار سوريا »، بعد مشاركته في دعم موسكو للرئيس المخلوع بشار الأسد.
سوروفيكين كان قد اختفى عن الأنظار بعد تمرد زعيم مجموعة فاغنر الراحل يفغيني بريغوزين على موسكو في محاولة انقلاب فاشلة، لكن صحفا، سجلت ظهورا مفاجئا للقائد العسكري في الجزائر، حيث لفت انتباه الصحافيين وجوده ضمن صور نشرتها السفارة الروسية في الجزائر يظهر فيها سوروفيكين وهو يرتدي نظارة شمسية.
ولم تذكر السفارة اسم الجنرال، لكنها أشارت إلى أن منصبه هو « رئيس مجموعة من المتخصصين العسكريين الروس ». ومن الجدير بالذكر أن اختفاءه المفاجئ عن الحياة العامة في وقت قريب من أعمال شغب فاغنر، أدى إلى تكهنات بأنه قد يكون اعتقل بوصفه داعما للانقلاب، وذلك ما لم يصح.
وكان سوروفيكين قد تولى من أكتوبر 2022 إلى يناير 2023، قيادة المجموعة المشتركة للقوات الروسية في أوكرانيا، ومن 11 يناير 2023، شغل منصب نائب القائد. في فبراير 2025، صرّح فيكتور سوبوليف، عضو لجنة الدفاع في مجلس الدوما، بأن سوروفيكين كان « يعمل مستشاراً عسكرياً » في دولة أفريقية.
وشارك الجنرال في صراعات التسعينيات في طاجيكستان والشيشان، قبل أن يشارك في الحرب السورية، حيث تدخلت موسكو في عام 2015 إلى جانب حكومة الرئيس السوري بشار الأسد.
وباعتباره قائد وحدة الفضاء الجوي الروسية – على الرغم من عدم امتلاكه أي خبرة في العمليات الجوية – أشرف على محو جزء كبير من مدينة حلب السورية من الجو.
وفي تقرير سابق لـ »بي بي سي » فإن الجنرال كان مسؤولا عن عمليات قصف وهجمات غير مدروسة على أهداف مدنية. وكان « مستعداً بوضوح لاستخدام أي إجراءات ضرورية ».
ويقول مدير برنامج سوريا في معهد الشرق الأوسط، إن الجنرال سوروفكين لديه « موقف لا يرحم على الإطلاق تجاه العدو » – حيث يرى المقاتلين والمدنيين على أنهم شيء واحد.
شاهد | الرئيس الإماراتي يستقبل ترامب في قصر الوطن بأبوظبي