تبرع الآن

كتبها: أ.د. إبراهيم الشربيني، أستاذ ومدير برامج علوم النانو وعلوم المواد بمدينة زويل

الفائزون بجائزة نوبل في الكيمياء لعام 2016 هم، جان بيير سوفاج، أستاذ فخري في جامعة إستراسبورغ بفرنسا، السيرفريزر ستودارت، أستاذ الكيمياء في جامعة نورث وسترن بالولايات المتحدة الأمريكية، وبرنار فيرينجا، أستاذ بارز في العلوم الجزيئية في جامعة جرونينجن بهولندا، وذلك لمجهوداتهم السباقة فى تصميم وتركيب آلات متناهية الصغر على المستوى الجزيئي.

نجح العلماء الثلاثة في بناء العديد من الآلات على المستوى الجزيئي، مثل المحاور الجزيئية المحاطة بحلقات من جزيئات أخرى والخواتم الجزيئية وكذلك الجزيئات الحلقية المتداخلة فيما بينها كالسلسلة، حتى أن أحدهم تمكن من تصميم سيارة نانوية تتحرك عند تعرضها للضوء، وكلها باستخدام الجزيئات المرتبطة بطريقة ميكانيكية أكثر تحررا بدلا من الروابط التساهمية القوية، والتي تضمن السيطرة على حركة الجزيئات عند توصيلها بمصدر للطاقة.

بدأ سوفاج هذا الإتجاه البحثي عام 1983، عندما نجح في تكوين سلسلة بربط جزيئين على شكل حلقتين متداخلتين معا، هذة الحلقات قادرة على التحرك حول بعضها عند توصيلها بالطاقة، وهو الشرط الأساسي لأي آلة لتكون قادرة على تنفيذ مهمة ما. في عام 1991، صمم ستودارت خاتما جزيئياً يدور حول جزيئ أخر فى شكل محور دقيق، واثبت أن الحلقة قادرة على التحرك على طول المحور. في وقت لاحق في عام 1999،كان فيرينجاأول شخص يطور المحركات الجزيئية، كما صمم أيضا سيارة نانوية ذات أبعاد أدق 1000 مرة من شعرة الرأس الواحدة.

إن الباحثين الثلاث وفرقهم البحثية أخذوا علم الكيمياء إلى بعد آخر جديد كليًا. ومما يجب ذكرة أن مستقبل الآلات الجزيئية غير محدود مع مجموعة متنوعة من التطبيقات التي يمكن أن تتراوح من التوصيل الموجة والذكى للأدوية والتحكم فيها بشكل كامل وصولا لذاكرة الكمبيوتر ذات القدرة التخزينية الهائلة. كما سيلعب هذا الإتجاة الحديث من الكيمياء الجزيئية والنانوية دورًا محوريًا في تطوير أجيال جديدة من المواد، وأجهزة الإستشعار الذكية وأنظمة التخزين ذات الكفاءة في استخدام الطاقة.