جائزة نوبل في الكيمياء تعود مناصفة إلى مونجي باوندي ولويس بروس وأليكسي إيكيموف

أحمد رباص
كاتب
(Ahmed Rabass)

الحوار المتمدن-العدد: 7760 - 2023 / 10 / 10 - 00:03
المحور: التربية والتعليم والبحث العلمي
    

ثلاثة علماء كيمياء يحصلون على جائزة نوبل في الكيمياء هذا العام. تم تكريمهم لقاء اكتشاف وتركيب النقاط الكمومية.
رست جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام مناصفة على نصيب مونجي باوندي ولويس بروس وأليكسي إيكيموف، وهم ثلاثة باحثين يعملون في الولايات المتحدة في مجال الجسيمات النانوية. وكافأت اللجنة عملهم على «اكتشاف النقاط الكمومية وتطويرها» بتطبيقات واسعة، حيث إنها تستخدم بشكل خاص في شاشات معينة وفي الخلايا الكهروضوئية.
النقاط الكمومية، والتي تسمى أيضًا "العلب الكمومية"، هي بلورات صغيرة تتكون من بضعة آلاف من الذرات فقط. وتعد نسبة الحجم بين إحدى هذه العناقيد النانوية إلى كرة القدم كنسبة نفس الكرة إلى كوكب الأرض، كما أوضحت لجنة نوبل، ما أعطى فكرة جيدة عن صغر هذه البنيات.
وأوضحت اللجنة خلال مؤتمر صحافي، أن «الفائزين بجائزة نوبل في الكيمياء لعام 2023 هم رواد في استكشاف عالم النانو». كان لويس بروس وأليكسي إكيموف أول من لاحظ وجود مثل هذه الجزيئات الصغيرة. أما بالنسبة لمونجي باوندي، فقد طور طريقة تسمح بإنتاجها مع التحكم الدقيق في جودتها وحجمها، مما يفتح الطريق أمام العديد من التطبيقات.
"كنت في الوقت نفسه مندهشا ومتعبا ومصدوما ولكن قبل كل شيء شعرت بفخر كبير"، يقول العالم الأمريكي التونسي الفرنسي البالغ من العمر 63 عاما، والأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، بعد استيقاظه باكرا على مكالمة هاتفية من أوسلو تزف له خبرا سارا، وتبشره بأنه سوف يتقاسم مبلغ الجائزة بالتساوي مع الفائزين الآخرين.
خصائص غريبة
تم التنبؤ بوجود النقاط الكمومية، بالإضافة إلى بعض خصائصها الغريبة، في وقت مبكر من ثلاثينيات القرن العشرين. وعلى هذا المقياس، نتوقع أن نلاحظ تأثيرات كمومية غير متوقعة، وخاصة التأثير على الخصائص البصرية للجسيمات. اعتمادا على حجمها، لن ينبعث منها نفس اللون. "الجسيمات الأكبر، التي تترك مساحة أكبر للإلكترونات، ينبعث منها ضوء أحمر، والجسيمات الأصغر، التي يتم فيها ضغط الإلكترونات، ينبعث منها ضوء أزرق"، تشير لجنة نوبل.
ولكن كيف يمكننا إثبات وجود بنيات أصغر بمليون مرة من رأس الدبوس؟ تحقق أليكسي إيكيموف ولويس بروس من هذا الأمر بشكل مستقل عن بعضهما البعض في أوائل ثمانينيات القرن العشرين. ولاحظ إيكيموف، الذي عمل في ما كان يعرف بالاتحاد السوفييتي (هاجر إلى الولايات المتحدة سنة 1999)، التأثيرات الكمومية في الزجاج الملون، وأثبت أنها كانت مرتبطة بإضافة جسيمات نانوية من كلوريد النحاس بأحجام مختلفة. وبعد بضع سنوات، في مختبرات بيل بالولايات المتحدة، قام لويس بروس - الذي لم يكن على علم بعمل نظيره السوفييتي - بتصنيع علب كمومية في سائل، ولكن هذه المرة في شكل حر.
ومع ذلك، أدت هذه التركيبات الأولى إلى ظهور أنواع من الحساء، تحتوي على جزيئات ذات أحجام مختلفة وبالتالي خصائص مختلفة. من هنا وحتى اكتساب القدرة على استخدامها بشكل ملموس، ظلت هناك خطوة كبيرة يجب القيام بها. أقدم مونجي باوندي على ترتيب الأمور في أوائل التسعينيات، وذلك بفضل تقنية تعتمد على استخدام المذيبات في درجات حرارة محددة. وهكذا أظهر أنه من الممكن تصنيع نقاط كمومية معايرة تماما وبالتالي قابلة للاستخدام في الصناعة.
إمكانيات أخرى لاستكشافها
يعتقد كريستوف غالاند، الباحث في مختبر الضوئيات الكمومية في مدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية أن تطوير النقاط الكمومية أدى إلى تحويل مجال تكنولوجيا النانو، وهو ما يبرر تماما حصولهم على جائزة نوبل هاته. ولهذه البلورات النانوية بالفعل العديد من التطبيقات التجارية، لا سيما في شاشات LED والتصوير الطبي الحيوي، أو في حالة أقل تقدما، في الألواح الكهروضوئية. والبعض الآخر قيد الدراسة، خاصة في مجال التشفير الكمي. يمكن إنتاج عدد كبير من المواد على شكل نقاط كمومية. إنه مفهوم جديد تم فتحه من قبل هؤلاء الرواد، ولا تزال الاحتمالات بعيدة عن أن يتم استكشافها بالكامل.
في العام الماضي، مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لثلاثة من الباحثين لتطويرهم أداة بارعة تسمح بترتيب الجزيئات بسهولة، تُعرف باسم كيمياء "النقر". وكانت امرأة، وهي الأمريكية كارولين بيرتوزي، من بين المتوجين، وهو أمر نادر بما يكفي لتسليط الضوء عليه. حصلت 8 نساء فقط على جائزة نوبل في الكيمياء منذ بدايتها عام 1901، من أصل 189 فائزة.

#أحمد_رباص (هاشتاغ)       Ahmed_Rabass#          

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين	حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات