محتويات
اختراع أحمد زويل
اخترع أحمد زويل العديد من التقنيات الحديثة التي لعبت دورًا رئيسيًا في التفدم العلمي والتكنولوجي خلال الفترة السابقة من أبرزها تقنية الليزر:
طور أحمد زويل تقنية ليزر خاصة تمتاز بسرعتها الفائقة في أواخر الثمانينيات، وذلك لدراسة سلوك الذرات، وما يحدث من تغيرات في الروابط الكيميائية بين الذرات في أثناء حدوث التفاعلات الكيميائية، أي أثناء انتقال الإلكترونات بين مدارات الطاقة المختلفة، وفي أثناء انتقالها بين ذرات العناصر الأخرى، كذلك في أثناء تفكك الروابط وتشكيل أخرى.[١]
إذ توضح تقنية الليزر فائقة السرعة كيفية حدوث التفاعلات، وذلك باصدار ومضات ضوئية ذات طول موجي صغير جدًا يبلغ طولها بضع فيمتوثانية فقط.[٢]
التحليل الطيفي على مستوى الفيمتو ثانية
تتم التفاعلات الكيميائية، وما يحدث فيها من انتقال الإلكترونات بين ذرات العناصر بسرعة فائقة، وبوقت قصير جدًا، مما خلق اعتقادًا لدى العلماء أنه يستحيل دراسة سلوك الذرات في أثناء التفاعلات الكيميائية حتى جاء أحمد زويل بتقنية الليزر الفيتمو ثانية، وهي جزيئات صغيرة تمتلك طاقة تستطيع إنشاء تفاعل، ولها سرعة عالية جدًا.[٣]
لعرض حركة الذرات والجزيئات، أي لرؤية التفاصيل الدقيقة جدًا في التفاعل، إذ تمت الدراسة بوضع الجزيئات في أنبوب مفرغ ثم خُلطت معًا، ثم أطلقت نبضتين من الليزر فائق السرعة إذ زودت نبضة الليزر الأولى للتفاعل الطاقة لحدوثه وبدءه، وقاست النبضة الثانية حركت الإلكترونات في التفاعل.[٤]
ومُثل التفاعل بألوان الطيف حسب الطول الموجي الذي يمتصه الجزيء وينبعث منه، بعد رؤية ما أحدثه التفاعل من بعث أطياف أو أنماط الضوء من خلال حركة الجزيئات أثناء التفاعل، تم دراستها، وذلك لمعرفة التغيرات في توزيع وهيكلة الجزيئات.[٤]
تحدث التفاعلات الكيميائية في زمن مقداره فيمتو ثانية، وهي من الوحدات الزمنية والتي تعادل 0.100000000000000، أو 10-15، أي جزء من هي جزء من مليون من المليار من الثانية، وهي من السرعات العالية جدًا والتي لا يمكن للعين المجردة رؤيتها، بل تقاس بتقنيات دقيقة وخاصة، وتحدث على مستوى الذرات.[٤]
نيل اختراع أحمد زويل جائزة نوبل
حاز العالم المصري أحمد زويل على جائزة نوبل في العلوم، والأخص في مجال الكيمياء عام 1999 م، وذلك لاختراعه جهاز ليزر فائق السرعة في أوخر الثمانينيات، إذ يوضح أو يصور هذا الاختراع حركة الإلكترونات وتفككها وتجمعها أثناء حدوث التفلاعات الكيميائية.[٥]
عُد هذا الاختراع من الاختراعات التي كان لها الأثر الكبير في تطور العلم، إذ أكسب العلماء القدرة على التحكم في نتائح التفاعلات الكيميائية، وهذا أدى لتطور الصناعات، وله العديد من التطبيقات.[٤]
كما استخدم أحمد زويل تقنية كيمياء الفيمتو لابتكار مجهر إلكتروني رباعي الأبعاد، تمكن مستخدميه من خلاله فحص ورؤية التغيرات في الذرات بدقة وبسهولة وسرعة عالية أسرع بمليار مرة، مما كان يستطيعونه باستخدام المجاهر السابقة.[٤]
تمكن تقنية الفيمتو العلماء لفهم سبب حدوث كل تفاعل كيميائي، ولماذا تعتمد سرعة التفاعلات الكيميائية في حدوثها على درجة الحرارة، كما يدرس العلماء باستخدام التحليل الطيفي للفيمتوثانية التغيرات والتفاعلات في الغازات والسوائل والمواد الصلبة و ما يحدث على الأسطح وفي البوليمرات>
إذ يظهر تطبيق تقنية الفيمتو ثانية، بين كيفية عمل المحفزات، وآلية تصميم المكونات الإلكترونية الجزيئية، إلى الآليات والتقنيات الأكثر دقة في عمليات الحياة وكيفية إنتاج الأدوية في المستقبل.[٦]
مؤلفات أحمد زويل العلمية
للدكتور أحمد زويل العديد المؤلفات، وما يقارب 600 مقالة علمية وتعليمية وفي الشؤون الالمية، ألفها وحده، وبالاشتراك مع عدة علماء، كما ألف 16 عشر كتابًا عن دراسته واكتشافاته واختراعته في مجال الكيمياء، مثل كتاب؛ لفيمتوتشيميستري: ديناميكيات فائقة السرعة للرابطة الكيميائية، وفي الفيزياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية.[٧]
كما أن له مؤلفات بالعربية مثل كتاب عصر العلم، وله كتاب رحلة عبر الزمن الذي تم ترجمته لعدة لغات، كالاسبانية والفرنسية، وفي الشؤون العالمية، ألف كتاب تأملات في الشؤون العالمية، وكتاب حوار الحضارات باللغة العربية، وله كتاب يصف رحلته العلمية حتى وصوله لجائزة نوبل، وعنوانه رحلة عبر الزمن: مناحي الحياة إلى جائزة نوبل.[٧]
يعد الدكتور أحمد زويل أول عالم عربي مصري يحصل على جائزة نوبل في مجال العلوم عام 1999م، إذ اخترع شعاع ليزر يحلل الطيف المرئي لحركة الإلكترونات بين العناصر أثناء حدوث التفاعلات الكيميائية، مما ساعد العلماء في دراسة حركات الجزيئات، ومكنهم من التحكم في نتائح التفاعلات الكيميائية.
واخترع زويل المجهر الإلكتروني رباعي الأبعاد، ولأن التفاعلات الكيميائية تحدث بسرعة فائقة، أي في أجزاء من الثانية، فقد استخدمت وحدة الفيمتو في الثانية، وهي عبارة عن جزء من مليون من المليار من الثانية، ولأحمد زويل العديد من المقالات العلمية، وعدة مؤلفات علمية وحياتية.
المراجع
- ↑ " Ahmed Zewail Facts", THE NOPEL PRIZE, Retrieved 17/9/2021. Edited.
- ↑ "Ahmed Hassan Zewail. 26 February 1946—2 August 2016", Sir John Meurig Thomas, 6/11/2019, Retrieved 17/9/2021. Edited.
- ↑ az, Ahmed Zewail, Page 2-5. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج "Ahmed H. Zewail", Britannica, Retrieved 17/9/2021. Edited.
- ↑ "Ahmed-zewail-obituary", The Guardian, Retrieved 18/9/2021. Edited.
- ↑ " Press release", THE NOPEL PRIZE, Retrieved 18/9/2021. Edited.
- ^ أ ب not found, Curriculum Vitae, Page 9-10. Edited.
