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

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023 عالم جديد من الألوان

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

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

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

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

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

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2023

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 عديدة

واجتذبت 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 واعدة

ويقول 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:

إسرائيل تعاود الاغتيالات ضد قادة حزب الله الميدانيين

سجل تطور ميداني جديد في الجنوب حيث افيد مساء بأن مسيرة إسرائيلية استهدفت سيارة على طريق عام جرجوع - إقليم التفاح .     وعلى الأثر، تحرّكت فرق الإسعاف باتجاه مكان الإستهداف، واعلنت وزارة الصحة في بيان عن سقوط شهيدين وخمسة مصابين بينهم طفلان في غارة إسرائيلية على سيارة في عربصاليم وشهيد في انهيار مبنى استهدفه العدو الإسرائيلي سابقاً في عين قانا جنوبي لبنان.   وأشارت القناة 12 الإسرائيلية إلى أنَّ الجيش الإسرائيلي إستهدف عنصرًا في الوحدة 127 التابعة لحزب الله والذي كان مسؤولًا عن إطلاق المسيرة باتجاه إسرائيل الأسبوع الماضي .     وأعلنت إسرائيل اغتيالها عباس أحمد حمود أحد قادة الوحدة الجوية في "حزب الله".   وأصيبت الشقيقات يارا وسارا و لارا أبو كرنيب ومتى موسى من بلدة عربصاليم بجروح مختلفة، وقد صودف مرورهم في المنطقة لحظة وقوع الغارة وعملت فرق الإسعاف على نقلهم إلى مستشفى نبيه بري الحكومي في النبطية.   وفي ملف الانسحاب الاسرائيلي، كتبت "الديار": من يعتقد من اللبنانيين ان أهالي الجنوب سيرضخون لوجود الجيش الاسرائيلي في النقاط الخمس من دون مقاومة، هم مخطئون وواهمون، والاهالي لن يوقفوا انتفاضاتهم الشعبية اليومية ضد الاحتلال. وسألت المصادر من يستطيع التحكم بمسار الامور في الجنوب بعد اشهر؟ ومن يمنع عودة عمليات المقاومة اذا واصلت اسرائيل اعتداءاتها؟ فبقاء الاحتلال يعني بقاء التهجير، وتعطيل حركة العمران، ومنع الحياة في شريط عازل يمتد مسافة 3 كيلومترات، وهذا سينعكس على كل لبنان.   وكلام الرئيس بري للعدو "الأيام بيننا" في حال عدم انسحابه، اكبر دليل عما ينتظره لبنان، وبشكل اوضح، فان بقاء اسرائيل في الجنوب ينسف كل الكلام على مرحلة جديدة وعهد جديد، فبقاء الاحتلال معناه، ربط لبنان بمشاكل المنطقة، وما يخطط له نتنياهو وترامب، وعلى لبنان الانتظار حتى انقشاع صورة المنطقة. ويبقى السؤال : كيف سيتعاطى لبنان مع الضغوط الاسرائيلية؟كيف سيتصرف؟ والمندوبة الاميركية مورغان اورتاغوس ستبلغ لبنان الأحد الموافقة الاميركية على بقاء اسرائيل في النقاط الخمس. في حين تؤكد المصادر، ان اورتاغورس لم تتحدث عن أي انتشار اميركي او دولي في النقاط الخمس، بل عن بقاء اسرائيل فيها، وسط تشكيك بقدرة الجيش على بسط سيطرته والانتشار في الجنوب، وعقدت لهذه الغاية اجتماعات فنية للجنة اتفاق وقف النار في رأس الناقورة، للتنسيق على الأرض قبل 18 شباط، ورفضت اسرائيل مقترحا فرنسيا لنشر قوات فرنسية في المواقع الخمسة، التي ترفض اسرائيل الانسحاب منها، فيما جرى تخطيط لاكمال نقل كل القرى الى سيطرة الجيش اللبناني قبل 18 شباط.

مقالات مشابهة

  • مخطّط مُحكم لحصار المقاومة وجمهورها
  • متابعة الأخبار وتأثيرها النفسي.. خطر يتسرب من الشاشات ليحاصر الأذهان بالقلق والحيرة
  • إسرائيل تعاود الاغتيالات ضد قادة حزب الله الميدانيين
  • الكشف عن الوحدة السرية الجديدة التي ستقود حرب الظل الروسية ضد الغرب
  • لويس الخامس عشر.. كيف غيرت عشيقاته مسار فرنسا ومهّدت للثورة؟
  • مشاركة إيجابية لـ «أمل للجودو» في «دولية تونس»
  • كانسيلو: السعودية أعطتني وعائلتي أجمل سنوات حياتنا
  • ترامب يضع صورته الجنائية التي التقطت له بعد اعتقال في 2023 بـ مكتبه .. فيديو
  • وفد طبي مصري يُجري عمليات جراحية نوعية لمرضى ومصابين فلسطينيين في غزة (فيديو)
  • النقاط الخمس.. هل سيتسلمها الجيش واليونيفيل