تخيل أن لديك طريقا بدون إشارات مرور، ففي هذا السيناريو يمكن للسيارات التحرك بحرية دون توقف، وهذا مشابه لكيفية تحرك الإلكترونات في الغرافين، بسبب امتلاكه لما يعرف بـ”فجوة النطاق الصفرية”، وهذه خاصية غير مطلوبة. والجرافين عبارة عن طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. وعلى الرغم من أن له خصائص كهربائية وحرارية وميكانيكية غير عادية، فإن الحاجة إلى التحكم في تدفق الإلكترونات -تماما مثل استخدام إشارات المرور لإدارة السيارات- حالت دون استخدامه في تصنيع أشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة مثل “الترانزستورات”، وظلت مادة “السيليكون” إلى الآن المسيطرة على هذا السوق، لامتلاكها “فجوة نطاق”، رغم عيوبها الأخرى. ومنذ سنوات…

شهد يوم التاسع من يناير/كانون الثاني الجاري إطلاق مسبار الفضاء “أينشتاين” في مهمة دراسة انبعاثات الأشعة السينية الصادرة عن الظواهر الكونية الفريدة، وهو ما سيعزز معرفة العلماء بموجات الجاذبية (الثقالية) والكون بمجمله. وتُعزى تسمية المسبار إلى عالم الفيزياء النظرية الألماني ألبرت أينشتاين. وجاءت الخطوة كنتاج عمل مشترك بين كل من وكالة الفضاء الأوروبية ومعهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض، وانطلق “مسبار أينشتاين” التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، على متن صاروخ “تشانغ تشنغ” الصيني من مركز شيتشانغ المخصص لإطلاق الأقمار الصناعية الواقع جنوب البلاد. وقد باشر المسبار عمله بعد نجاح عملية الإطلاق في مهمة طويلة في مسح السماء والبحث عن آثار لأشعة…

على الرغم من التقدم الكبير في مجال توليد الطاقة المتجددة، ما زلنا بحاجة إلى إيجاد طريقة قابلة للتطوير بشكل مرن لتخزينها، وخاصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والتي تختلف بشكل كبير اعتماداً على ظروف الطقس وضوء النهار. وتشكّل الطاقة المتجددة أهمية مركزية في إستراتيجيات إزالة الكربون في العديد من البلدان، التي تنشد الوصول إلى صفر انبعاثات كربونية بحلول عام 2050، مع مضاعفة الاعتماد على مصادر الطاقة النظيفة ثلاث مرات لتحقيق أهدافها الطموحة في الحد من ارتفاع درجة حرارة الأرض ووقف الآثار السيئة للتغير المناخي. وعلى الرغم من انتشار تقنيات الطاقة المتجددة وانخفاض أسعارها، إلا أنها لا تزال تعاني من مشكلة جوهرية…

تشير دراسة حديثة أجرتها الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) إلى وجود 17 كوكبا خارج المجموعة الشمسية من الممكن أن تمتلك محيطات تدعم الحياة تحت سطح الجليد المتجمد. ومن المحتمل كذلك وفق الدراسة أن تمتلك هذه الكواكب ينابيع وأنهارا بمياه حارة تندفع تحت السطح. ويرتكز البحث في مقارنة الكواكب المكتشفة بقمر أوروبا التابع لكوكب المشتري، وقمر إنسيلادوس التابع لكوكب زحل باعتبارهما مدخلا للعثور على كواكب بنفس ظروفهما، حتى لا تتسع دائرة البحث. وفي ظل سعيهم للعثور على كواكب خارج المجموعة الشمسية صالحة لاحتضان نوع من أنواع الحياة، جرت العادة أن يركز علماء ناسا بحثهم على منطقة حول النجم تُدعى “النطاق…

لفترات طويلة حاول علماء الجيولوجيا مرارا وتكرارا في مختبراتهم صناعة معدن الدولوميت، وهو أحد المعادن الشائعة الموجودة في الطبيعة، وذلك في محاكاة الظروف الطبيعية الملائمة، وكانت مكافأتهم بعد مرور قرنين من الزمن أن تُوجوا أخيرا بتحقيق هدفهم المنشود بفضل مجموعة من الباحثين من جامعة ميشيغان الأميركية وجامعة هوكايدو اليابانية، بعد اعتمادهم على نهج جديد مشتق من عمليات المحاكاة الذريّة. ولم يكشف هذا الإنجاز عن لغز جيولوجي طويل الأمد فحسب، بل إنه يعد مدخلا كبيرا في صناعة مواد ومعادن بلورية جديدة. وجاء تصنيف الدولوميت بصفاته المعدنية المعروفة اليوم في عام 1792 من قبل عالم الطبيعة السويسري نيكولا دي سوسير، إذ يتكون…

إذا كان لديك قلق عميق ومزعج بشأن سقوط هاتفك في نيران الموقد، فقد لا يكون لقلقك مبررا في المستقبل، إذا اقتنيت جهازا أُعد بواسطة فئة جديدة من المواد السيراميكية التي يمكن أن تعمل في درجات حرارة تعادل الحمم البركانية. فقد نجح فريق بحثي من جامعة ديوك الأميركية في تطوير طريقة تتيح اكتشاف هذه المواد بسرعة، ووصفوا في دراسة نشرتها دورية “نيتشر” خصائصها وتطبيقاتها المختلفة، إذ وجدوا أنها أكثر صلابة من الفولاذ، ومستقرة في البيئات المسببة للتآكل كيميائيا، وبالتالي يمكن أن تشكل -بالإضافة لاستخدامها في بناء الأجهزة- أساسا لطلاءات جديدة مقاومة للتآكل، وكذلك في صنع البطاريات. واكتشف الباحثون هذه المواد باستخدام…

في دراسة حديثة عن لون الكوكب الثامن في مجموعة الشمسية، أظهرت الدراسة أن اللون الحقيقي لكوكب نبتون أزرق مخضر، وهو أقرب إلى نظيره العملاق الجليدي أورانوس، وذلك خلافا للاعتقاد السائد اليوم بأن لونه هو الأزرق الياقوتي. وتمكن فريق بحثي في فيزياء الكواكب في جامعة أكسفورد، من إجراء تحليل شامل بمعايرة الصور الملونة المُركبة التي التقطها مسبار الفضاء فوييغر 2، مع دمج بيانات من تلسكوب هابل الفضائي والتلسكوب العملاق التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي. وتوفر هذه البيانات المنقحة صورا أكثر واقعية لألوان كوكب نبتون، تماما كما ينبغي أن تراه العين المجرّدة. ويعود سبب هذا التباين والاختلاف في صورتي الكوكب إلى الغرض الرئيسي…

ضمن ورقة بحثية بعنوان “البحث عن كوكب كيبلر العملاق”، أعلن فريق من علماء فيزياء الفلك عن نشر كتالوغ شامل لجميع المجموعات الشمسية المكتشفة التي تضم كوكبا بحجم الأرض وكوكبا آخر مجاورا بحجم كوكب المشتري، وذكر الباحثون في ملخص ورقتهم البحثية أن العمل على هذا الكتالوغ استغرق عقدا من الزمن قبل أن يتصدّر المشهد أخيرا ليكون أوّل عمل من نوعه في سياق البحث عن حضارات ذكية خارج المجموعة الشمسية. ويعتقد القائمون على العمل أن العلاقة المثمرة بين كوكبي الأرض والمشتري تلعب دورا هاما في نشوء الحياة واستمراريتها على الكوكب الأزرق، وأنّ هذه السمة الأساسية في المجموعة الشمسية من شأنها أن تكون…

يكفي أن تكتب على محرك البحث الخاص بالأبحاث العلمية “غوغل سكولار” مصطلح “تدوير ثاني أكسيد الكربون”، لتأتيك العشرات من قصص النجاح التي كان أبطالها باحثون نجحوا في ابتكار مجموعة من التقنيات والأساليب التي تهدف إلى تقليل انبعاثات الكربون، وإنشاء مسارات مستدامة لاستخدامه كمورد قيم، وبالتالي التخفيف من تأثيره على تغير المناخ. وبينما بدت التقنيات التي توصل لها الباحثون واعدة، يواصل العلماء استكشاف حلول أكثر كفاءة وفعالية من حيث الكلفة والفائدة الاقتصادية والقابلية للتطوير بشكل صناعي، ويزعم باحثون صينيون أنهم وضعوا قدما على طريق الوصول إلى طريقة تتوفر فيها هذه الشروط. وفي الدراسة التي نشرتها دورية “تشاينيز جورنال أوف كاتاليست”، وصف…

اختبر رواد فضاء وكالة الإدارة الوطنية للملاحة الفضائية والفضاء (ناسا) مصعد المركبة الفضائية العملاقة ستارشيب مرتدين بزاتهم الفضائية لغرض محاكاة البيئة الفضائية ضمن المراحل الأخيرة من التحضير، وذلك في ظلّ سعي وكالة الفضاء الأميركية إلى إعادة إحياء النشاط البشري على سطح القمر خلال السنوات القليلة القادمة. وبموجب عقد الشراكة المبرم، فإنّ شركة تصنيع الطيران والنقل الفضائي “سبيس إكس” تكفّلت ببناء المركبة الفضائية ستارشيب التي ستهبط بروّاد الفضاء على سطح القمر، بعد اصطحابهم من مركبة أوريون الفضائية التي سوف تكون في مدار حول القمر. ووفقا للخطّة الأولية سيبقى رواد الفضاء داخل المركبة الفضائية ستارشيب على سطح القمر لسبعة أيام، وفي غضون…

بعد بحث استغرق 6 سنوات وفحص أكثر من 32 مليون خلية، تمكن العلماء من تحقيق إنجاز مبهر عبر إنشاء أول خريطة خلوية شاملة لدماغ الثدييات. وجاء تفصيل هذا العمل في 10 أوراق بحثية نُشرت في مجلة نيتشر العلمية، إذ كشف مجموعة من الباحثين عن أطلس شامل يحدد بدقة موقع ونوع كل خلية في دماغ فأر بالغ. ومن خلال الاستفادة من التقنيات المتقدمة التي تحدد سمات الخلايا الفردية، تمكن الفريق البحثي من تحديد 5300 نوع من الخلايا. وبالحصول على قائمة شاملة مفصلة لجميع مركبات الدماغ والخلايا المكوّنة له، فإنّ ذلك سيساهم في تسريع الكشف عن جميع وظائف الدماغ الحيوية وكيفية تطوره…

أُطلق صاروخ جديد من فلوريدا أمس الاثنين حاملا أول مركبة أميركية يفترض أن تهبط على سطح القمر منذ أكثر من 50 عاما، وطورته هذه المرة شركة خاصة. وأُطلق الصاروخ “فولكن سينتور” من مجموعة “يو إل إيه” التي تضم مجموعتَي “بوينغ” و”لوكهيد مارتن” العملاقتين، ليقوم بأول رحلة له من كاب كانافيرال عند الساعة 02.18 بالتوقيت المحلي (07.18 بتوقيت غرينتش) أمس الاثنين من مركز كينيدي للفضاء. وصفّق العاملون في القاعدة وهتفوا فرحاً عند انفصال منصة الإطلاق والمركبة الفضائية القمرية بعد نحو 48 دقيقة من دون وقوع أي حادث، وهو ما يُعد محطة رئيسية للشركة. وقال الرئيس التنفيذي لمجموعة “يو إل إيه” توني…

يعد الفحم موردا وفيرا في العديد من دول العالم، ويُنظر إليه عادة على أنه شيء قذر وملوث للبيئة، وكان سببا في تغير المناخ عبر استخدامه كوقود أحفوري. ولكن مع زيادة الضغط العالمي نحو استخدام وسائل أخرى لإنتاج الطاقة، كان من المهم البحث عن حلول تعيد توظيف الفحم وتكسبه قيمه اقتصادية كبيرة. وأظهر جهد بحثي مشترك بين باحثين من أميركا وتايوان؛ الدور الحيوي الذي يمكن أن يلعبه الفحم في الجيل التالي من الأجهزة الإلكترونية، عبر توظيفه من خلال عمليات متخصصة في بناء مواد عالية النقاء يبلغ سمكها بضع ذرات فقط، ويمكن أن تؤدي أكثر من وظيفة داخل الأجهزة. وتكشف دراسة نشرتها…

تشير الصورة الصادرة من تلسكوب هابل هذا الأسبوع المعنونة بـ”أرب 122″ إلى وجود جرم سماوي غريب الشكل يتكوّن في الواقع من مجرتين؛ مجرّة “إن جي سي 6040” الحلزونية المائلة الملتوية، ومجرّة “إل إي دي إيه 59642” الحلزوينة الدائرية، وكلاهما يقع في كوكبة الجاثي حيث يوشكان على تصادم هائل. ولن ينتج عن ذلك الاصطدام أيّ تبعات على كوكب الأرض، إذ تقبع كلا المجرتان عند مسافة بعيدة عن الأرض تبلغ نحو 570 مليون سنة ضوئية. وتعد الاصطدامات والإندماجات المجرية من الأحداث الكونية الملحمية، لكنها تحدث في إطار زمني بطيء للغاية لا يمكن رصده خلال عمر الإنسان. وفي إسقاط مباشر على مجرتنا مجرة…

منذ سنوات تعمل الفرق البحثية حول العالم على تحسين جودة “اللسان الإلكتروني” للوصول لنسخة قريبة من حاسة التذوق البشرية، غير أن تحقيق هذا الحلم واجهته تحديات، ويزعم فريق بحثي من كوريا الجنوبية أنه نجح في التغلب عليها، بوصوله إلى أقرب نسخة إلكترونية تحاكي تعقيدات حاسة التذوق البشري. و”اللسان الإلكتروني” يمكنه التمييز بين المذاقات المختلفة، وتقييم الميزات التفصيلية بشكل كمي، بما يجعله أداة محتملة لتطوير منتجات جديدة ومراقبة الجودة، ويتكون من: أولا- أجهزة استشعار: وهي المكونات الأساسية له، وتحاكي براعم التذوق الموجودة على اللسان البشري، وهي مصممة لاكتشاف مركبات التذوق المختلفة، ويمكن أن تختلف تلك الأجهزة بناء على التطبيق المحدد، ولكنها…