السر في النحاس.. تقنية جديدة لتنظيف المياه بالطاقة الشمسية

طوّر باحثون في جامعة ولاية أوهايو الأمريكية، مادة ثورية تستخدم ضوء الشمس لتنقية المياه من الملوثات الخطرة، في إنجاز علمي بارز.
ويتم تحويل ضوء الشمس إلى مياه نظيفة في هذا الإنجاز، من خلال دمج المواد الهلامية الكيميائية اللينة مع الغزل الكهربائي، وهي طريقة تُحوّل فيها القوة الكهربائية السائل إلى ألياف صغيرة، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وابتكر الفريق شرائح رقيقة للغاية من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) ويلعب هذا المركب دوراً كبيراً في الخلايا الشمسية، وأجهزة استشعار الغاز، وتقنيات التنظيف الذاتي، إلا أن الفريق ذهب إلى أبعد من ذلك، عبر التغلب على قيود أنظمة ثاني أكسيد التيتانيوم التقليدية.
السر في النحاس
ويتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بإمكانيات هائلة لأنظمة وقود الطاقة الشمسية، ومع ذلك، فإنه عادةً ما يعمل فقط عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية (UV)، وهي جزء صغير من ضوء الشمس، و يؤدي هذا القيد إلى انخفاض الكفاءة وتعقيد أنظمة الترشيح، لكن الفريق وجد طريقة للتغلب على ذلك، فقد أضافوا النحاس إلى المادة، وكانت النتيجة مبهرة، حيث تمتص هذه الهياكل الجديدة، المسماة "الحصائر النانوية"، المزيد من الضوء وتستغل تلك الطاقة لتحليل الملوثات في كل من الهواء والماء.
وقالت بيلاجيا إيرين غوما، المؤلفة الرئيسية للدراسة وأستاذة علوم وهندسة المواد في جامعة ولاية أوهايو: "لم تكن هناك طريقة سهلة لصنع شيء مثل بطانية يمكن وضعها على الماء والبدء في توليد الطاقة، لكننا الوحيدون الذين صنعوا هذه الهياكل، والوحيدون الذين أثبتوا فعاليتها".
وعندما يمتص ثاني أكسيد التيتانيوم الضوء، يُكوّن إلكترونات تؤكسد الماء وتدمر الملوثات، وعبر إضافة النحاس تُعزز هذه العملية، مما يجعلها أكثر فعالية بشكل ملحوظ، ودرست غوما وفريقها هذه الحصائر النانوية لفهم خصائصها الفريدة، وما اكتشفوه أدهشهم، إذ تفوقت هذه الحصائر على الخلايا الشمسية التقليدية في توليد الطاقة تحت أشعة الشمس الطبيعية.
أعلى كفاءة
وأوضحت غوما: "يمكن استخدام هذه الحصائر النانوية كمولد للطاقة، أو كأدوات لمعالجة المياه، وفي كلتا الحالتين، لدينا محفز يتمتع بأعلى كفاءة مُسجلة حتى الآن".
وهذه الحصائر الليفية خفيفة الوزن، وقابلة لإعادة الاستخدام، وسهلة الإزالة، ويمكنها أن تطفو على أي مسطح مائي.
وتُظهر هذه الحصائر إمكانات هائلة في تنظيف التلوث الصناعي في البلدان النامية، حيث يمكن أن تصبح الأنهار والبحيرات الملوثة مصادر لمياه شرب آمنة، و بما أن هذه الحصائر النانوية لا تُنتج أي نواتج ثانوية سامة، فإنها تُعتبر أيضاً حلولاً صديقة للبيئة، و قال غوما: "إنها مادة آمنة، ولن تُسبب أي ضرر، وهي نظيفة قدر الإمكان".
ومن المقرر أن يُحسّن فريق البحث هذه المادة بشكل أكبر، حيث أضافت غوما: "هذه المادة جديدة تماماً من حيث شكل جديد من أشكال تكنولوجيا النانو، إنها مثيرة للإعجاب حقاً، ونحن متحمسون جداً لها".

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الاتحاد

منذ 7 أيام

• الاتحاد

الذكاء الاصطناعي.. للعقل وللدَّجل أيضاً

الذكاء الاصطناعي.. للعقل وللدَّجل أيضاً الذكاء الاصطناعي.. للعقل وللدَّجل أيضاً ليس هناك مجالٌ لا يتنازع داخله الضّدان، ومثلما الأذكياء في الخير والأمانة والتَّقدم، يقابلهم أذكياء في الدَّجل والكذب والتَّأخر، وهنا أقصد المجال الفكريّ، ففي لحظة يُقدم «الاصطناعيّ» بحثاً، في أيّ مجال ترغبُ، إن أردت الفيزياء فعنده ما ليس عند إسحاق نيوتن (ت 1727)، وإنْ طلبت البيان فعنده ما ليس لدى الجاحظ (ت 255 هج)، وإن طلبت علوم الرّجال والسِّير، فيُقدم لك ما تجهد به لأيام وشهور بثوانٍ. لهذا نجد التّثاقف يتزايد، فالكلّ يتحدث، فإن سُئلت، كطبيب أو مؤرخ، عن دواء أو واقعة، تجد الذي سألك يوزع عيناه بينك وبين آيفونه، وما يقرأه فيه هو المصدقُ، مع أنه جمعه مِن علوم النّاس، لكنَّ هيبة الجهاز، وعجائبيته الباهرة، تغري بالتّصديق، وكأن العلم الذي فيه ليس بشريّاً. نادراً ما يوجد باحث، أو كاتب اليوم، لم يستفد مِن محركات البحث، بصورة أو أخرى، فبواسطتها تؤخذ المعلومة مِن أمهات العلوم كافة بلمح بصر، أو لمح برق، إنَّها سرعة الضّوء، وما عليك إلا تحديد المعلومة، ثم تدقيق النتيجة بطريقتك، وهذا يحتاج إلى عِلمٍ وتخصص وثقافة، وإلا المحرك لا يهديك إلى شيء موثوق. كانت سرعة لمح البصر، أو لمع البرق، مِن أحلام الأولين، تأتي قصص عديدة فيها وصل فلان بلمح بصر، تشبيهات لواقع متخيل سيأتي وقد أتى، نعيشه الآن، كالشَّعاع الذي تخيله المتكلمون، وهو اليوم يماثل الأشعة فوق البنفسجية. غير أنَّ هذا التَّقدم الفائق، يُستخدم في الدَّجل أيضاً، أشخاص يدعون البحث، ومترجمون يدعون الترجمة، يستخدمون «الذَّكاء الاصطناعي» في تأليف الكتب وترجمتها، ويبدون متخصصين، لكنهم أتقنوا إدارة أدوات «الذَّكاء الاصطناعي»، فألفوا الكتب العِظام، وللأسف معارض الكتب ملأى بمؤلفاتهم، وهي ليست لهم، ولا للذكاء الاصطناعي، فالأخير يقوم بمهمة الإدارة والتنسيق، لِما رمي في أجواف أجهزته. إنّ الدَّجل في الكتابة ظاهرة قديمة، لكنها تعاظمت، مع ظهور «غوغل»، وبقية محركات البحث، بما يمكن تسميته بـ «نسخ ولصق»، ولأنَّ الدَّجالين احترفوا لصوصية الحروف، فهم يقومون بإعادة صياغة النُّصوص، كي لا تبدو مِن جهود غيرهم، مع التَّلاعب بالمصادر والحواشي، إذا اقتضى الأمر. هذا هو الدَّجل، الذي يمنحه الذَّكاء الاصطناعي، وليس لدي ما أستطيع التعبير به، عن الوقاية مِنه. سيكون أمام المؤسسات الأكاديميَّة، ومراكز البحوث، مهمة صعبة، في التَّمييز بين ما ينتجه العقل، وما يستولي عليه الدَّجل، وإلا لا قيمة تبقى لهذه المراكز، ولم تبق حاجة لأهل الاختصاص، والخطورة الأكثر تكون في العلوم الإنسانية والآداب، فمجال اللصوصيّة فيها مفتوح، منذ القدم، ولكنه توسع، وسيتوسع، مع الذَّكاء الاصطناعي.لا أتردد في المشابهة بين العقل والدَّجل، مع الذكاء الاصطناعي، باكتشاف نوبل للديناميت، أفاد البشرية بأعز فائدة، لكنه صار أداة قتل رهيبة، فمنه تصنع المتفجرات القالعة للصخور، والمبيدة للحياة، في الوقت نفسه. إذا فتح مجال الذّكاء الاصطناعي، دون ضوابط صارمة، وأحسبها في مجال التأليف والكتابة، صعبة المنال، ستتحول الثّقافة إلى مستنقع مِن الدَّجل، فما وصله ول ديورانت (ت 1981)، في «قصة الحضارة» سيظهر مؤلفات لدجال، وأسفار غيره أيضاً، لأن الذَّكاء الاصطناعي يُقدمها له، فيطبخها مِن جديد. قد يلغي الذكاء الاصطناعي الاختصاص، فيظهر أصحاب السَّبع صنائع. يقول أبو عُبيْد القاسم بن سلام (ت 224 هج)، صاحب «الأموال»: «ما ناظرني رجلٌ قطٌ، وكان مُفَنِّناً في العلوم إلا غلبته، ولا ناظرني رجلٌ ذو فنٍّ واحد إلا غلبني في عِلمه ذلك» (ابن عبد البرِّ، بيان العلم وفضله). قدمت منصات الذَّكاء الاصطناعي باحثين مزيفين، وخبراء دجالين في كلّ علم ينطون، يزايدون على ابن سلام في شرح كتابه «الأموال»، وبحضوره! قد يفيد ما قاله المفسر فخر الدِّين الرَّازي (ت 606 هج) شاهداً: «نهاية إقدام العقول عِقالُ/ وأقصى مدى العالمين ضلال» (ابن خِلِّكان، وفيات الأعيان).

العين الإخبارية

٠٨-٠٥-٢٠٢٥

• العين الإخبارية

انفجار شمسي مذهل يهز الفضاء... والأرض تنجو بأعجوبة

رصد علماء الفضاء مايو، ثوراناً هائلاً لخيط شمسي امتدّ من الطرف الشرقي لقرص الشمس إلى داخله، في مشهد مذهل التُقط بتفاصيل غير مسبوقة. الخيوط الشمسية هي أشرطة كثيفة وباردة من البلازما الشمسية، تبقى معلقة فوق سطح الشمس بفعل الحقول المغناطيسية، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأميركية ، وعندما تفقد هذه الخيوط استقرارها، يمكن أن تنفجر بشكل عنيف، مطلقة أحيانًا ما يُعرف بالقذف الكتلي الإكليلي، وهي انفجارات قوية من البلازما والمجالات المغناطيسية قد تؤدي إلى عواصف جيومغناطيسية على الأرض. لكن في هذا الحدث، اتجه الانفجار بعيدا عن كوكب الأرض، مما يعني أنه لن يكون له أي تأثير مباشر علينا. وقالت خبيرة طقس الفضاء، سارة هوسال، في منشور على منصة "إكس": "الشمس لا تزال تثبت قدرتها على النشاط، لكنها تتعمد تجنّب الأرض قدر المستطاع!" وقد التُقطت صور هذا الحدث اللافت عبر تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية الشديدةعلى متن القمر الصناعي " GOES-19 "، التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأميركية ، بين الساعة 6:30 صباحًا و9:50 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، كاشفًا عن الديناميكية المدهشة لنشاط الشمس. وعلى الرغم من أن هذا الانفجار لن يطال الأرض، إلا أن خبراء الطقس الفضائي لا يزالون يراقبون أنشطة شمسية أخرى خلال هذا الأسبوع. ووفقا لمكتب الأرصاد الجوية البريطاني، قد تؤدي بعض الرياح الشمسية السريعة، إضافة إلى آثار طفيفة لانفجارات سابقة، إلى ظهور الشفق القطبي في المناطق الشمالية من كندا وألاسكا والدول الاسكندنافية في وقت متأخر من يوم الأربعاء 7 مايو أو صباح الخميس 8 مايو، مع احتمال تجدد الظاهرة مجددًا يوم الجمعة. وهذه الأحداث قد تؤدي إلى عاصفة مغناطيسية بسيطة من الفئة " G1"، ما يعني احتمالية مشاهدة الشفق القطبي في مواقع أقرب نحو القطبين. aXA6IDE2OC4xOTkuMTY5LjE1OSA= جزيرة ام اند امز GB

العين الإخبارية

٠١-٠٥-٢٠٢٥

• العين الإخبارية

عيون خارقة.. حيوانات ترى عوالم خفية لا يدركها البشر

في الوقت الذي يظن فيه الإنسان أنه يرى العالم كما هو، تكشف لنا الطبيعة حقيقة أكثر إثارة، فهناك مخلوقات ترى أشياء لا يمكن للبشر إدراكها. فمن أطياف خفية إلى ألوان لا نعرفها، إلى حركات لا تُلتقط إلا بكاميرات فائقة السرعة، تفتح لنا هذه الحيوانات نافذة على عوالم "خفية" تسير معنا يوميا دون أن نلاحظها. الأشعة فوق البنفسجية.. رؤية الفراشات الخارقة بينما ينتهي طيف الألوان الذي نراه نحن عند اللون البنفسجي، تبدأ الفراشات هناك في اكتشاف عالم آخر، حيث تمتلك أعينها خلايا ضوئية تستطيع التقاط الأشعة فوق البنفسجية، ما يسمح لها بتمييز أزهار تبدو لنا متماثلة، لكنها تظهر لها برسائل خفية، كأن الزهور ترشدها إلى رحيقها من خلال علامات لا تراها أعيننا. الأشعة تحت الحمراء.. عيون الأفاعي الحرارية بعض أنواع الأفاعي، مثل أفعى الحُفَر، تمتلك مجسات حرارية تجعلها ترى حرارة أجسام الكائنات الحية، حتى في الظلام الدامس. هذه القدرة تُشبه ما تفعله كاميرات الرؤية الليلية، لكنها مدمجة بشكل طبيعي في جسمها، ما يسمح لها بصيد فرائسها بدقة مذهلة. الروبيان السرعوف.. ملك الألوان قد تبدو صغيرة الحجم، لكنها تملك واحدة من أعقد أنظمة الرؤية في مملكة الحيوان، حيث تمتلك الروبيان السرعوف ما يصل إلى 16 نوعا من المستقبلات اللونية (مقارنة بثلاثة لدى البشر فقط)، ما يجعلها ترى ألوانا لا يمكننا حتى تخيلها، بل إنها تستطيع أيضا تمييز الضوء المستقطب، الذي لا تدركه أعين البشر. النحل.. الضوء المخفي في قلب الزهرة مثل الفراشات، يستطيع النحل رؤية الأشعة فوق البنفسجية، ما يساعده على اكتشاف "الطرق السريعة" التي ترسمها الزهور للإشارة إلى مكان الرحيق، الزهرة التي تبدو لنا بلون واحد، قد يراها النحل كبوصلة لونية موجهة بدقة. القطط والكلاب.. عيون تتألق في الظلام رغم أن الكلاب والقطط ترى الألوان كما نراها، فإن أعينها تتفوق علينا في الرؤية الليلية. حيث تحتوي شبكيات أعينها على طبقة عاكسة تُعرف بـ"tapetum lucidum"، تُعيد توجيه الضوء نحو الخلايا البصرية، فتُضيء أعينها في الظلام وتمنحها قدرة أكبر على التحرك ليلا. وهذا التنوع في أنظمة الرؤية يدفعنا إلى إعادة التفكير في العالم من حولنا، فما نراه ليس كل ما هو موجود، بل مجرد "جزء صغير" من الحقيقة الكاملة، وبينما نحتاج إلى أدوات علمية معقدة لرؤية الأشعة فوق البنفسجية أو تحت الحمراء، فإن هذه المخلوقات "البسيطة" تملكها بشكل طبيعي منذ ملايين السنين. aXA6IDEwNC4yNTMuMTUwLjE5MiA= جزيرة ام اند امز SG