بقيادة عالم مصري.. ابتكار أسرع مجهر إلكتروني في العالم
تاريخ النشر: 22nd, August 2024 GMT
طوّر الباحثون في جامعة أريزونا الأميركية أسرع مجهر إلكتروني في العالم يمكنه التقاط صور ثابتة لإلكترون متحرك بسرعة كبيرة، مما يفتح الباب لتقدم كبير بالفيزياء والكيمياء والهندسة الحيوية وغيرها من النطاقات.
وقاد البحث -الذي نشر في دورية "ساينس أدفانسز"- الدكتور محمد حسن، وهو الأستاذ في تخصص الفيزياء والعلوم البصرية بالجامعة.
وللإلكترون سرعة مدهشة. وفي الذرة، يمكن للإلكترونات السفر بسرعات تصل إلى حوالي 2200 كيلومتر في الثانية، وعند تسريعها بواسطة مجال كهربائي يمكن للإلكترونات أن تصل إلى سرعات تبلغ حوالي 6 آلاف كيلومتر في الثانية، وفي البيئات عالية الطاقة، مثل مسرعات الجسيمات، يمكن تسريع الإلكترونات إلى سرعات قريبة جدًا من سرعة الضوء، لتصل إلى 99.9999992% من سرعة الضوء.
وفي تصريح حصلت الجزيرة نت على نسخة منه، يقول الدكتور حسن "يشبه هذا المجهر كاميرا قوية جدًا في أحدث إصدار من الهواتف الذكية، فهو يسمح لنا بالتقاط صور لأشياء لم نتمكن من رؤيتها من قبل مثل الإلكترونات" ويضيف "نأمل من خلال هذا المجهر أن يتمكن المجتمع العلمي من فهم الفيزياء الكمومية وراء كيفية تصرف الإلكترون وكيف يتحرك".
ويعد هذا المجهر نسخة أحدث من المجهر الإلكتروني النافذ (سميت ميكروسكوب الأتو) والذي يعد أداة يستخدمها العلماء والباحثون لتكبير الأشياء حتى ملايين المرات من حجمها الفعلي، وذلك من أجل رؤية تفاصيل صغيرة جدًا يصل عرضها إلى بضع نانومترات حيث لا يمكن للمجهر الضوئي التقليدي اكتشافها.
ولكن بدلاً من استخدام الضوء المرئي، يوجه المجهر الإلكتروني النافذ حزمًا من الإلكترونات إلى أي عينة تتم دراستها، ويتم رصد التفاعل بين الإلكترونات والعينة بواسطة العدسات واكتشافه بواسطة مستشعر الكاميرا من أجل إنشاء صور مفصلة للعينة.
ويتمتع شعاع الإلكترونات بدقة أعلى من الليزر التقليدي ويمكنه اكتشاف أشياء أصغر، مثل الذرات أو سحب الإلكترونات، لأن له طولا موجيا أقصر بفارق كبير. ولفهم الأمر تخيل أن شعاع الضوء أو الإلكترونات هو موجة بحر، ويمثل الطول الموجي المسافة بين قمة موجة والتي تليها.
وبحسب بيان صحفي رسمي من جامعة أريزونا، فقد تم تطوير المجاهر الإلكترونية فائقة السرعة التي تستخدم هذه المبادئ لأول مرة خلال العقد الأول من القرن الـ21، وتستخدم الليزر لتوليد حزم نبضية من الإلكترونات التي توجه إلى العينات، ويتم تحديد دقة المجهر الإلكتروني النافذ من خلال مدة نبضات الإلكترون.
وتعمل المجاهر الإلكترونية فائقة السرعة عن طريق إصدار سلسلة من نبضات بسرعات تبلغ حد الأتو ثانية، وهي جزء من كونتيليون جزء من الثانية، والكونتيليون هو الرقم 1 وأمامه 18 صفرا.
وتنشئ النبضات بهذه السرعات سلسلة من الصور، مثل الإطارات في الفيلم، والتي يضمها العلماء معا للحصول على ما يشبه الفيلم من المعرفة حول العينة.
ومن أجل رؤية إلكترون واحد، قام باحثو جامعة أريزونا في سبق يحدث لأول مرة بتوليد نبضة إلكترونية واحدة لكل الأتو ثانية، وهي نفس سرعة حركة الإلكترونات، ويشبه ذلك أن ترفع سرعة رصد الكاميرا لتتناسب مع سرعة لاعب كرة قدم يجري في الملعب، فتلتقط صورة يبدو بها وكأنه ثابت.
ويوضح بيان جامعة أريزونا أن الدكتور حسن وزملاءه استندوا في عملهم على إنجازات بيير أغوستيني وفيرينك كراوس وآنا لويليير، الذين فازوا بجائزة نوبل في الفيزياء عام 2023 بعد توليد أول نبضة إشعاع فوق بنفسجي شديدة القصر لدرجة أنه يمكن قياسها بزمن الأتو ثانية.
ويضيف الدكتور حسن في تصريحه "لقد كان تحسين الدقة الزمنية داخل المجاهر الإلكترونية متوقعًا منذ فترة طويلة، وكان محور اهتمام العديد من مجموعات البحث، وذلك لأننا جميعًا نريد أن نرى حركة الإلكترونات".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات جامعة أریزونا
إقرأ أيضاً:
متصفح كروم في لحظة تاريخية.. العالم يترقب إعادة تشكيل ملامح الإنترنت
في خطوة قد تُعيد تشكيل ملامح الإنترنت، كشفت شركة “ياهو” عن استعدادها للتقدم بعرض ضخم لشراء متصفح “كروم”، إذا ما ألزمت المحكمة الفيدرالية شركة غوغل بالتخلي عنه، ضمن إجراءات مكافحة الاحتكار الجارية حاليًا ضد عملاق التكنولوجيا.
ياهو تدخل السباق من جديد
وبحسب تقرير لوكالة بلومبرغ، فإن التصريح المفاجئ جاء على لسان برايان بروفوست، المدير العام لمحرك بحث ياهو، وجاء خلال شهادته في محاكمة غوغل الجارية بواشنطن، حيث قال إن “كروم” يُعتبر أحد أهم الأدوات الاستراتيجية على الويب، وإن ياهو تُقدّر قيمته السوقية بعشرات المليارات من الدولارات.
وأضاف بروفوست أن شركته المدعومة من شركة “أبولو غلوبال مانجمنت” المالكة الحالية لياهو، باتت تُفكر جديًا في الدخول بقوة إلى هذا السوق، مؤكدًا أن الشركة تعمل بالفعل على تطوير متصفحها الخاص، لكنها لا تمانع شراء متصفح جاهز بحجم “كروم” في حال أتيح ذلك رسميًا.
محاكمة غوغل
وتأتي هذه التصريحات في خضم جلسات الاستماع الحاسمة في قضية وزارة العدل الأمريكية ضد غوغل، حيث يسعى الادعاء إلى تفكيك هيمنة الشركة على سوق البحث الإلكتروني، بعد أن قضى القاضي أميت ميهتا سابقًا بأن غوغل “احتكرت السوق بشكل غير قانوني”.
وزارة العدل الأمريكية، مدعومة بعدد من الولايات، تقترح ضمن حلولها أن يتم إجبار غوغل على بيع متصفح “كروم”، وهو ما سيكون إن حدث زلزالًا في عالم التكنولوجيا الرقمية.
الجائزة الكبرى
ومنذ سنوات، تُحاول ياهو استعادة مكانتها في عالم البحث الرقمي، بعدما فقدت صدارتها لصالح غوغل مطلع الألفية، خاصة بعد أن استحوذت شركة “أبولو” عليها في 2021 من “فيريزون كوميونيكيشنز”.
ومنذ ذلك الحين، تحاول الشركة ضخ دماء جديدة في بنيتها الرقمية، والبحث عن فرص للعودة بقوة. لكن ياهو ليست الوحيدة التي تتربص بكروم.
فخلال الجلسات نفسها، قال نيك تورلي، أحد مسؤولي “أوبن إيه آي” (مطوّرة شات جي بي تي)، إن شركته مهتمة هي الأخرى بالاستحواذ على المتصفح الشهير، في إشارة إلى اشتداد التنافس في حال أُتيحت الفرصة للشراء.
العين الاخبارية
إنضم لقناة النيلين على واتساب
«الأرصاد» يحذر من ارتفاع في درجات الحرارة الفترة المقبلة