محتويات
مفهوم وحدة الفيمتوثانية
الفيمتوثانية (بالإنجليزية Femtosecond) هي وحدة قياس دولية للزمن مقدارها جزء من كوادريليون (مليون مليار) من الثانية، ويعبر عن الفيمتوثانية رياضياً بالمقدار ( 1× 10^-15) ثانية، وغالباً ما تستخدم وحدة الفيمتوثانية في قياس زمن التفاعلات الكيميائية والأزمان الموجية.[١]
تتعلق تكنولوجيا الفيمتو بدراسة وتطوير المواد على مستوى الجسيمات دون الذرية والتي تقاس بالفيمتومتر، وباستخدام هذاه التقنية، يتكمن العلماء من العمل على المستوى دون الذري مما يعني القدرة على تغيير التراكيب الجزيئية وخصائص الذرات والكيفية التي تتفاعل فيها الذرات مع بعضها البعض، وستتيح هذه التكنولوجيا القدرة على فهم وتحليل العديد من الظواهر الفيزيائية والكيميائية المختلفة وإيجاد حلول للعديد من المشاكل المتعلقة بالتفاعلات الكيميائية والأمراض المختلفة.[٢]
تم ابتكار الفيمتوثانية من قبل العالم المصري أحمد حسن زويل وهو العالم العربي الوحيد الحاصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1999م، وذلك لإنجازه العلمي باختراع جهاز تحليل الطيف للتفاعلات الكيميائية بواسطة الفيمتوثانية.[٣]
تطبيقات على الفيمتوثانية
تم تطوير عدد كبير من التطبيقات العلمية بناءً على مبدأ الفيمتوثانية ومن أهمها ما يأتي:
جهاز التحليل الطيفي الليزري فائق السرعة
يستخدم النبضات الضوئية بالغة الصغر (بالإنجليزية: Ultrafast Light Pulses) بفترات من الفيمتوثانية إلى الملي ثانية، وذلك لدراسة العمليات الديناميكية المختلفة والتراكيب الجزيئية والذرية للمواد، ويستخدم هذا الجهاز في المجالات الفيزيائية، الكيميائية، الحيوية والهندسية.[٤]
جهاز تشكيل النبضات
يقوم بتشكيل أو تغيير الخصائص الطيفية أو/ والزمنية للنبضات الضوئية بالغة الصغر، ويستخدم هذا الجهاز في الاتصالات الضوئية والتحكم في التفاعلات الكيميائية المختلفة. [٥]
تقنية القفل
تقنية تقوم على استخدام جهاز ليزر لإطلاق نبضات ضوئية بالغة الصغر (بفترات من الفيمتوثانية إلى البيكوثانية) بخصائص موجية معينة، وتستخدم هذه التقنية في الجراحات الليزرية للعيون وخصوصاً لعلاج مشاكل قصر وطول النظر والقرنيات المحدبة.[٦]
كيمياء الفيمتو
فرع متخصص من الكيمياء يعنى بدارسة التحركات الجزيئية للمواد تحت التغيرات الفيزيائية، الكيميائية والبيولوجية، ومن خلال هذه التقنية، يتم دراسة التفاعلات الكيميائية على المستوى الذري والجزيئي، ولعل من أهم هذه التفاعلات هي ما يتعلق بدارسة البروتينات وسلاسل الأحماض النووية (DNA).[٧]
المراجع
- ↑ David L. Chandler (18/9/2012), "Explained: Femtoseconds and attoseconds", Massachusetts Institute of Technology, Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ Alexander Bolonkin (29/9/2013), "Femtotechnology. AB-matter. Properties, Possibility Production and Applications", Vixra, Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ "Ahmed Zewail", Nobel Prize, Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ Margherita Maiuri, Marco Garavelli, Giulio Cerullo (4/12/2019), "Ultrafast Spectroscopy: State of the Art and Open Challenges", ACS Publications , Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ Dr. Rudiger Paschotta, "Pulse Shaper", RP Electronics, Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ Dr. Rudiger Paschotta , "Mode Locking Devices", RP Electronics , Retrieved 18/1/2022. Edited.
- ↑ Ahmed H. Zewail (31/5/2000), "Femtochemistry: Atomic-Scale Dynamics of the Chemical Bond", ACS Publications , Retrieved 18/1/2022. Edited.
