المجلة العلمية اهرام مجلة مستقلة تحت إشراف هاني سلام
كتب عبد الحكيم محمود / اليمن
في دراسة علمية مشتركة قام بها مجموعة من الباحثين في معهد سي إن أر (نانوتيك ) لتقنية النانو تكنولوجي في ايطاليا CNR NANOTEC Institute of Nanotechnology وكلية بوليتكنيك مونتريال في كندا Polytechnique Montreal نشرتها دورية Nature Physics بعنوان Room-temperature super fluidity in polarition Condensate توصلت هذه الدراسة إلى أمكانية تحويل الضوء إلى سائل لأول مرة في التاريخ, وقد أطلقوا على هذه التقنية تسمية الضوء السائلLiquid Light وذلك باستخدام حالة تكاثف (بوز- اينشتاين Bose-Einstein condensate ) أو ما يسمى بالحالة الخامسة للمادة .
الضوء السائل Liquid Light
وحسب ما ورد في الورقة العلمية لهذه الدراسة المشتركة فان تقنية تحويل الضوء إلى سائل التي أنتجت هذا الاكتشاف العلمي المثير اعتمدت على حالة تسمى ب (سوبر فلويد Super Fluid) وهي خاصية مميزة من السائل اللزج ,والذي يتدفق دون فقدان الطاقة الحركية , والتي يمكنها أن تحدث في درجة حرارة الغرفة , دون الحاجة إلى درجة حرارة قصوى
ووفقا لموقع ساينس اليرت العلمي المتخصص ScienceAlert فان هذا (الضوء السائل Liquid Light ) له خصائص فريدة تختلف عن خصائص الضوء العادي , حيت أوضح الباحثون أن الضوء العادي هو عبارة عن موجة تسافر دوما في خط مستقيم , وهو ما لا يسمح للعين بالرؤية حول الزوايا و الأركان لأي عنصر أو مادة بينما الضوء السائل يتصرف كالسائل بحيث يمكنه التدفق حول الكائنات أو العناصر وكافة أركانها وجعل رؤيتها متاحة للجميع ,كما أنه لا يحتوي على أي درجة من درجات الاحتكاك أو اللزوجة وهو ما يمكن توصيفه بالحالة الخامسة للمادة
وقال قائد الفريق البحثي لهذا الكشف العلمي , دانييل سانيفيتو Daniele Sanvitto من معهد سي إن أر (نانوتيك ) لتقنية النانو تكنولوجي في ايطاليا: (في ظل الظروف الطبيعية فأن تموجات السوائل تتدفق حول أي شيء , أما باستخدام (سوبرفلويد) فلا يتأثر التدفق بأي اعتراض ويستمر في طريقة دن تغيير , ومن المنتظر أن يحدث (سوبرفلويد) تأثيرا مثيرا للإعجاب , إذ يلاحظ بشكل طبيعي فقط عند درجات حرارة قريبة إلى الصفر المطلق حتى 273 درجة مئوية .
وأضاف سانيفيتو : (إن الملاحظة الاستثنائية في عملنا هي أننا أظهرنا أن السيولة الفائقة Super Fluid يمكن أن تحدث أيضا في درجة حرارة الغرفة تحت الظروف المحيطة باستخدام جسيمات الضوء والمادة التي يطلق عليها اسم (البولاريتونات Polaritons) والتي هي أشباه جسيمات ناتجة عن اقتران موجات كهرومغناطيسية مع ثنائي قطب كهربائي أو مغناطيسي يحمل إثارة تصنيع البولاريتونات
وفي دراستنا هذه تمكنا من تخليق الضوء السائل في درجة حرارة الغرفة وكلما زادت الحرارة لم يتأثر تخليق الضوء السائل بشيء, وهو ما مكنا من الجمع بين خصائص الفوتونات (الجزيئات الصغيرة من الضوء )بكتلتها الفعالة الخفيفة والسريعة وخصائص السوائل المرنة ).
كما صرح أحد أعضاء الفريق وهو ستيفان كينا كوهين Stephane Kena- Cohen من كلية بوليتكنيك مونتريال في كندا قائلا ☹لقد قمنا بصناعة طبقة رقيقة بسماكة 130 نانومتر من الجزيئات العضوية وحصرناها بين مرآتين عاكستين جدا , ثم أطلقنا عليها نبضات ليزرية بتردد 35 فيمتو ثانية , وبهذه الطريقة تمكنا الجمع بين خصائص الفوتونات مثل كتلتها الخفيفة للغاية وسرعتها الفائقة مع خاصية التفاعلات القوية بسبب وجود الإلكترونات داخل الجزيئات .
ثورة حول العالم
وحسب ما تناولته وسائل الإعلام العلمية وغير العلمية فإن إمكانية تحقيق تقنية الضوء السائل في درجة حرارة الغرفة هي ثورة علمية تفتح آفاق جديدة من العمل في المستقبل، إن تصور وتصميم الأجهزة المستقبلية التي من الممكن أن تعتمد على تقنية الضوء السائل، وذلك في احتمالية عدم وجود خسائر تمامًا هي أمر مذهل حقًا، حيث أن النتائج تمهد الطريق للدراسات الجديدة للديناميكيات المائية الكمية، التي يمكن تخليقها في درجة حرارة الغرفة مما يعطي صورة للتكنولوجيا المستقبلية مبهرة تفوق الخيال
ويتوقع أن تكون التطبيقات المستقبلية لهذا النوع من المواد في الأجهزة الالكترونية مثل أجهزة قياس درجات الحرارة , وتقنيات إنتاج مواد فائقة التوصيل للأجهزة , علاوة على تطوير مصابيح LED وألواح شمسية وأشعة ليزر بطرق سهلة وبسيطة وآمنة بصورة كبيرة ونظيفة بالنسبة للبيئة
كما أشار الباحثون إلى أنه من المتوقع أن يحدث (الضوء السائل ) ثورة حول العالم وخاصة ثورة في الهيدروجينات الكمية .
المراجع و المصادر
1- For The First Time, Scientists Achieve ‘Liquid Light’ at Room Temperature
https://www.sciencealert.com/scientists-create-fifth-state-of-matter-liquid-light
2- Nature Physics
Room-temperature super fluidity in a polariton
Condensate
https://www.nature.com/articles/nphys4147.epdf
3
