العودة  

إضافة رد
 
LinkBack أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
قديم 08-27-17, 12:43 PM   #1 (permalink)
s̲м̨αят вσσч ||

الصورة الرمزية s̲м̨αят вσσч ||
العُمــــــاني

المكان »  سلطنة عمآن
الهوايه »  الريآضيآت

 الأوسمة و جوائز

افتراضي افتراضي على خطى زويل.. تطوير "الميكروسكوب الفائق" لرصد الإلكترونات



على خطى زويل.. تطوير "الميكروسكوب الفائق" لرصد الإلكترونات

فريق بحثي من جامعة زويل للعلوم والتكنولوجيا
ينجح في تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد فائق السرعة "Ultrafast Electron Microscope"
بما يمكِّنه في المستقبل من تصوير حركة الإلكترونات داخل المادة.






لم تتوقف أحلام د. أحمد زويل عند استخدام الليزر في معرفة وقياس حركة الجزيئات في التفاعلات الكيميائية، ولكنه عمل على تصويرها أيضًا عن طريق تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد ليعمل بسرعة "الفيمتو ثانية". فتح هذا الإنجاز بابًا جديدًا فيما يُعرف بالعلوم فائقة السرعة (Ultrafast Science).

وإذا كان د. زويل قد نجح في تصوير حركة الجزيئات، فإن تلميذه محمد ثروت حسن -والذي يشغل حاليًّا منصب القائم بأعمال مدير مركز التصوير والميكروسكوب بجامعة العلوم والتكنولوجيا في مدينة زويل- تمكَّن من تجاوُز ذلك بالسعي لتطوير سرعة الميكروسكوب إلى مستوى ما يُعرف بـ"الأتو ثانية"، بما يسمح بتصوير حركة الإلكترونات.

استطاع الفريق البحثي بقيادة حسن أن يضع قدمًا على طريق تحقيق هذا الحلم من خلال تطوير سرعة الميكروسكوب رباعي الأبعاد 16 مرة، وذلك وفق الدراسة المنشورة على دورية نيتشر فوتونيكس nature photonics في مايو الماضي.

"كان هذا الإنجاز من أحلام د. زويل، ووعدته بتنفيذه قبل وفاته، والحمد لله وفيت بوعدي"، هكذا علق د. حسن عند سؤاله عن البحث. يقول: للمرة الأولى، يسمح هذا التطور بتصوير الحركات الديناميكية فائقة السرعة، مما يجعل الميكروسكوب الإلكتروني أسرع كاميرا عرفتها البشرية إلى الآن، وفق وصفه.

يشرح حسن الطريقة التي استطاعوا بها الوصول لهذه السرعة الفائقة قائلاً: "تتفاعل نبضات الإلكترونات السريعة (500 فيمتو ثانية) مع نبضات الليزر الضوئية (30 فيمتو ثانية)، ونتيجة لهذا التفاعل تحدث مبادلة في الطاقة بين الفوتونات والإلكترونات، مما يؤدي إلى اكتساب أو فقد بعض من هذه الإلكترونات لطاقة كمية تساوي طاقة فوتون الليزر أو مضاعفاتها".

ويتابع: "يحدث هذا الاكتساب أو الفقد لطاقة الإلكترونات في وجود نبضات الليزر السريعة فقط، وبذلك تكتسب هذه الإلكترونات سرعة مماثلة لسرعة نبضات الليزر (30 فيمتو ثانية)، وتُستخدم هذه الطريقة لتوليد نبضات الإلكترونات (30 فيمتو ثانية)، هذه النبضات الإلكترونية السريعة تزيد من سرعة الميكروسكوب رباعي الأبعاد، وتسمح بتصوير الحركات الأسرع مثل حركة الإلكترونات في المادة".

على الجانب الآخر، جرى عمل دراسة نظرية لإمكانية زيادة سرعة الميكروسكوب للأتو ثانية أكثر ألف مرة من الفيمتو ثانية، إذ ثبتت إمكانية حدوث ذلك باستخدام نبضات الليزر (الأتو ثانية)، والتي قام د. حسن بتصنيعها وقياسها، وتم نشر هذا البحث في محلة نيتشر في شهر فبراير 2016م، وهو ما يفتح آفاقًا جديدة في علم الميكروسكوب فائق السرعة رباعي الأبعاد، الذي يمكن من خلاله قياس سرعات الجسيمات والذرات والإلكترونات.

رحلة في عالم الميكروسكوبات

يكفي أن تسأل حسن عن هذا الإنجاز الذي حققه، فيأخذك في رحلة طويلة في عالم الميكروسكوبات الإلكترونية، وصولًا إلى الإضافة التي أنجزها.

يقول: "كانت الميكروسكوبات الإلكترونية نوعين: إما ما يمسح سطح المادة المراد رؤيتها ويسمى الميكروسكوب الإلكتروني الماسح (Scanning Electron Microscope SEM)، أو آخر نافذ يُسمى اختصارًا (TEM) الميكروسكوب الإلكتروني النافذ (Transmission Electron Microscope) ، ووظيفته محاولة رؤية ما تحت السطح".

ما أنجزه د. زويل في هذا المجال تجاوز رؤية سطح المادة وما تحت السطح، إلى تصوير حركة الجزيئات والذرات داخل المادة، باستخدام شعاع الليزر في سرعة "الفيمتو ليزر".

ويتكون شعاع الليزر من مجموعة من النبضات، والمدى الزمني للنبضة هو الذي يؤثر في سرعة التقاط الصورة، فكلما كان قصيرًا، ساعد على زيادة السرعة، ومن ثَم تصوير الأجسام الأصغر والأسرع.

ويضيف حسن: "ما أنجزه د. زويل هو الوصول لمدى زمني قليل للنبضة بسرعة الفيمتو ليزر، وهي مليون مليار جزء من الثانية (1*10-15) (1 * 10 أس -15)، وما نسعى للوصول إليه هو الأتو ليزر، أي ما يعادل مليار مليار جزء من الثانية (1*10-18) (1 * 10 أس -18)".

و سجلت موسوعة جينيس للأرقام القياسية هذا المدى الزمني (الأتو ليزر) بوصفه أسرع ليزر ضوئي معروف في العالم، والذي قام د. حسن بتطويره خلال فترة عمله بمعهد ماكس بلانك بألمانيا.

وما يعمل عليه حاليًّا الفريق البحثي في مدينة زويل برئاسة د. حسن، هو تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد فائق السرعة (Ultrafast Electron Microscope) باستخدام الأتو ليزر، بما سيسمح بتصوير حركة الإلكترونات داخل المادة.

وتثق نهال علي -الباحثة في المركز- بقدرتهم على تحقيق هذا الإنجاز في وقت قريب.
وتقول وقد ارتسمت على وجهها ابتسامة واثقة: "لا يوجد ما يمنعنا من تحقيق هذا الإنجاز؛ فقد توفر لنا في مدينة زويل معمل لا يقل في إمكاناته عن المعمل الذي عمل فيه د. زويل في جامعة كالتك الأمريكية، مثل وجود الميكروسكوب فائق السرعة، وليزر الفمتو ثانية، وجميع البصريات والأجهزة الأخرى التي تسمح بالتطوير اللازم".

ثورة علمية

وعن الإضافة التي سيُحدثها هذا الإنجاز، لم تنتظر د. نهال أن أكمل سؤالي لتختفي الابتسامة من وجهها مفسحةً الطريق لملامح جادة تكشف عن أهمية ما سيضيفه الميكروسكوب المطور إلى عالم البحث العلمي.

تقول بلهجة حماسية: "سنتمكن باستخدامه من تصوير لقطات لحركة الإلكترون ورصد ديناميكية هذه الحركة في المواد المختلفة، وهو ما سيُحدث ثورة في التعامل مع المواد متناهية الصغر".

وتحاول نهال تبسيط ما تقصده، مضيفةً: "حتى تستطيع التحكم في أي مادة يجب أن تفهم خواصها، ولا يوجد أفضل من الصورة حتى تمنحك هذه الإمكانية، فمن خلال الميكروسكوب الذي نعمل على تطويره تستطيع رصد حركة الإلكترونات داخل المادة، ومن ثم يمكنك التأثير عليها وتغيير خصائصها لتوسيع نطاق استخداماتها".

وتطرح د. نهال أشباه الموصلات نموذجًا لما تعنيه، قائلةً: "أشباه الموصلات مثل السيليكون هي مادة صلبة يتم التحكم في موصليتها الكهربائية بإضافة عناصر أخرى، بما سمح باستخدامها في صناعة الهواتف المحمولة على سبيل المثال، ومع الميكروسكوب الجديد سنستطيع فهم المزيد من خواص تلك المواد لاستحداث استخدامات أخرى".

تطبيقات مختلفة

ويتحدث محمد محجوب -الباحث المساعد بمركز التصوير والميكروسكوب بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا- عن أن معرفة وتصوير حركة الإلكترونات داخل المادة قد تساعد في تطوير الكمبيوتر فائق السرعة أو ما يُعرف بـ(الكوانتم كمبيوتر)، كأحد مجالات الاستخدام.

ويعتمد الكوانتم كمبيوتر على مبادئ ميكانيكا الكم وظواهره، مثل حالة التراكُب الكمي (Quantum Superposition) والتشابُك الكمي (Quantum Entanglement) للقيام بتخزين البيانات.

ويضيف محجوب: يمكن باستخدام الميكروسكوب المطور مشاهدة حركة الإلكترونات داخل المواد المستخدمة في تصنيع الكمبيوتر، وهو ما سيساعد في التحكم بدرجة استجابة الإلكترون داخل المادة.

ويؤكد حسن أن من بين التطبيقات المهمة التي سيعملون عليها في الفترة القادمة باستخدام هذا الميكروسكوب المطور بالتعاوُن مع مركز الأبحاث الطبية والبيولوجية بالمدينة: التطبيقات الطبية؛ إذ يمكن استخدامه في تصوير حركة الإلكترون داخل جزيء الحمض النووي DNA، ما يتيح فهم التغير الذي يحدث له، وهو ما يمكِّن من معرفة كيفية حدوث أمراض مثل السرطان وألزهايمر داخل الجسم".

ويتابع: "نجاحنا في ذلك، سيساعد في التحكم بشكل الـDNA ليكون أكثر استجابةً للدواء، وبالتالي زيادة نسبة الشفاء من هذه الأمراض".

ثلاث مزايا جديدة

تطوير الميكروسكوب رباعي الأبعاد بمدينة زويل سيحقق 3 مزايا يتحدث عنها د. حسن، الذي يقول: "الميزة الأولى أنه سيمكِّن مدينة زويل من إنتاج أبحاث رائدة في عدة تطبيقات في الفيزياء والكيمياء والطب، والثانية أن إنتاجه سيضع مصر على الخريطة العلمية العالمية".

ويختم بميزة شخصية قالها وهو ينظر إلى صورة تجمعه بأستاذه د. أحمد زويل: "سأتمكن من تحقيق حلمه الذي لم يمهله القدر ومن قبله ضيق الوقت لتحقيقه".


 


Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
رد مع اقتباس
قديم 09-22-17, 03:21 AM   #2 (permalink)
غــربهہِ

الصورة الرمزية غــربهہِ

المكان »  السعوديه
الهوايه »  البحـــر

 الأوسمة و جوائز

افتراضي



مشكووور على المعلومات القيمه
كن بخيـــر ،،،


 

Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
رد مع اقتباس
قديم 09-23-17, 12:09 AM   #3 (permalink)
الفيفي2017

الصورة الرمزية الفيفي2017

المكان »  حيث يكون للصداقه اخلاص وتقدير
الهوايه »  الرياضه والانترنت

 الأوسمة و جوائز

افتراضي



مشكور اخوي والله يعطيك العافية


 

Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
رد مع اقتباس
قديم 09-26-17, 09:30 PM   #4 (permalink)
أميرة شاعر

الصورة الرمزية أميرة شاعر

MMS ~

 الأوسمة و جوائز

افتراضي



انجاز علمي عظيم
شكرا


 

Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
رد مع اقتباس
قديم 10-02-17, 09:12 AM   #5 (permalink)
مذهلهه

الصورة الرمزية مذهلهه

 الأوسمة و جوائز

افتراضي



طرح رائع
يعطيك العافيه
شكرالكـ


 

Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are متاحة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are متاحة



| أصدقاء منتدى مسك الغلا |


الساعة الآن 02:30 PM.


Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2019, Jelsoft Enterprises Ltd.
SEO by vBSEO 3.3.0 RC2 al2la.com
HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010
new notificatio by 9adq_ala7sas
جميع الحقوق محفوظه لـ منتديات مسك الغلا

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193