هل تذكر تجربة انكسار الضوء لإسحق نيوتن التي درسناها في المرحلة الابتدائية، حين كنا نستخدم فيها المنشور الزجاجي لتحليل الضوء الأبيض إلى 7 ألوان (الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي والنيلي)؟ تجربة نيوتن هذه كانت تعد النواة لدراسة الضوء وخصائصه.

اليوم، وفق ورقة بحثية جديدة نشرتها دورية "نيتشر كيمستري" (Nature Chemistry)، تمكن فريق يضم باحثين ومهندسين من عدة جامعات أميركية من ابتكار مادة كيميائية جديدة يمكنها امتصاص الضوء الأحمر وتحويله إلى الضوء الأزرق.

مم تتكون المادة الجديدة؟

تتكون المادة الجديدة من جزيئات نانوية صغيرة جدا من السيليكون (مادة غير عضوية تستخدم في الألواح الشمسية وفي عديد من أشباه الموصلات) وجزيئات من الأنثراسين (مادة عضوية ينبعث منها ضوء أزرق).

وقد عمل الفريق البحثي بدأب منذ سنوات على تحويل الضوء الأحمر إلى ضوء أزرق، وفي ورقة بحثية سابقة تمكنوا من ربط جزيئات السليكون وجزيئات الأنثراسين معا.

المادة الجديدة تنقل الإلكترونات بكفاءة بين مكوناتها العضوية وغير العضوية، ولها تطبيقات عدة (شترستوك)

أما في هذه الورقة، فقد تمكنوا من ابتكار طريقة توصيل جديدة لربط الجزيئات ببعضها، حيث شكل الباحثون جسورا موصلة كهربائيا توصل بين جزيئات الأنثراسين وجزيئات السيليكون النانوية، وذلك لرفع سرعة تبادل الطاقة بين الجزيئات.

من جانبه، قال شون روبرتس أستاذ الكيمياء المشارك في جامعة أوستن -في البيان الصحفي الذي نشره موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org)– إن "هذه العملية تعطينا طريقة جديدة تماما لتصميم المواد، حيث تمكنا من دمج مادتين مختلفتين تماما: مادة عضوية ومادة غير عضوية، وربطهما بقوة كافية ليس لإنشاء خليط فحسب، بل لإنشاء مادة هجينة جديدة تماما بخصائص تختلف تماما عن كلا المكونين".

ويمكن للهياكل الهجينة المتكونة بين الجزيئات العضوية والجزيئات غير العضوية أن تحقق تحولات فيزيائية ضوئية فريدة من خلال الاستفادة من خصائصها المتباينة.

خصائص المادة الجديدة وتطبيقاتها

من بين خصائص المادة الجديدة قدرتها على تحويل الضوء الأحمر -وهو ذو طاقة منخفضة ويميل إلى الانتقال بشكل جيد عبر الأنسجة والسوائل- إلى الضوء الأزرق، وهو ذو طاقة مرتفعة ويستخدم في أجهزة الاستشعار. وقد ضاعفت الجسور الكهربائية من كفاءة المادة في تحويل الضوء ذي الطاقة المنخفضة إلى ضوء ذي طاقة مرتفعة.

المادة الجديدة ترفع من كفاءة السيارات ذاتية القيادة في أثناء السفر عبر الضباب (شترستوك)

وحسب الباحثون، فإن تطبيقات المادة الجديدة واعدة في عدة مجالات منها التصوير الحيوي، وتطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى تطوير أجهزة استشعار الضوء التي يمكن استخدامها لمساعدة السيارات ذاتية القيادة على الحركة عبر الضباب.

وأوضح روبرتس أن "هذه المادة قد تكون قادرة على إنشاء أنظمة يمكنها الرؤية في الأشعة تحت الحمراء، مثلا في المركبات ذاتية القيادة وفي أجهزة الاستشعار وأنظمة الرؤية الليلية".

كما يمكن أن ترفع المادة من كفاءة الخلايا الشمسية من خلال السماح لها بالتقاط الأشعة تحت الحمراء القريبة التي تمر عادة عبرها، وقد تسهم في تخفيض أعداد الألواح الشمسية بنسبة 30%.

المصدر: الجزيرة

إقرأ أيضاً:

القبض على تاجر عملة غسل 80 مليون جنيه فى العقارات والسيارات

اتخذت الإدارة العامة لمكافحة جرائم الأموال العامة بقطاع مكافحة جرائم الأموال العامة والجريمة المنظمة بالتنسيق مع الأجهزة المعنية بالوزارة، الإجراءات القانونية حيال (أحد الأشخاص - مقيم بمحافظة القاهرة) لاتهامه بغسل الأموال المتحصلة من نشاطه الإجرامى فى مجال الاتجار غير المشروع بالنقد الأجنبى خارج نطاق السوق المصرفية، ومحاولته إخفاء مصدرها وإصباغها بالصبغة الشرعية وإظهارها وكأنها ناتجة عن كيانات مشروعة عن طريق (تأسيس الشركات - شراء العقارات والوحدات السكنية والسيارات).


وقد قدرت أفعال الغسل التى قام بها المذكور بمبلغ (80 مليون جنيه تقريباً).

 







مشاركة

مقالات مشابهة

  • الحكومة تكشف تفاصيل مخطط تطوير «مربع الوزارات» بوسط البلد
  • الطاقة الشمسية في العراق تجذب 150 شركة اجنبية.. حل لـ"أزمة" الكهرباء
  • تيك توك يُطلق منصة فرعية جديدة للفنانين
  • نكبة جديدة تلوح في الأفق..(البلاد) تسلط الضوء.. إسرائيل ترسخُ احتلالًا طويل الأمد في جنوب سوريا
  • القبض على تاجر عملة غسل 80 مليون جنيه فى العقارات والسيارات
  • أستراليا تخصص 1.39 مليار دولار للتحول نحو الطاقة الشمسية
  • فريق من جامعة خليفة يطور مركبات عضوية للحصول على خلايا شمسية فاعلة
  • كوبا تراهن على الطاقة الشمسية لحل أزمة الكهرباء
  • موسكو تواصل ريادتها على عواصم أوروبا وتعرض “ماتريوشكا” أول حافلة كهربائية ذاتية القيادة في روسيا
  • ابتكار روسي حديث يبرز دور الكروم في تعزيز أمان الوقود