يـــعتبر العالِم المصري سامي الشال من أبرز الاختصاصيين عالميـاً في تقنيات الكيمياء - الفيزيائية وتغيير خواص المواد وتاعلها مع الضوء. وترتكز تلك التقنيات الى عِلم النانوتكنولوجيا Nanotechnology... . وتميّز الشال بسعيه الدؤوب لوضع منجزات الـ «نانوتكنولوجيا» وتقنياتها في خدمة المناخ والحفاظ على سلامة الغلاف الجوي للكرة الأرضية. وُلِدّ الشال في القاهرة عام 1953. وتخرج في جامعتها في 1976. وحصل على الماجستير في علوم الكيمياء عام 1980. وبعد تعيينه مدرساً مساعداً في قسم الكيمياء في جامعة القاهرة، نال منحة للدراسة في الولايات المتحدة. ونال شهادة الدكتوراه في الكيمياء الفيزيائية من جامعة «جورج تاون» (1985). وعمِل لعامين استاذاً في «جامعة كاليفورنيا». ثم انتقل إلى «جامعة فرجينيا» في 1989، حيث تولى (ومازال) تدريس الهندسة الكيميائية فيها.
تكثيف أنوية الذرّات لحماية الهواء
تحدث الشال عن نظرته الى العلوم المعاصرة، فقال: «على رغم ان الكيمياء علم قديم، استندت إليه العلوم الاخرى طويلاً، الا انه لم يعد معزولا عنها. ويُلاحظ وجود تداخل كثيف بين الكيمياء والاحياء والطب والهندسة وغيرها من العلوم الاخرى». وتحدث أيضاً عن ماهية البحوث التي يجريها في الكيمياء – الفيزيائية وتقنياتها، قائلاً: «أُركّز على دراسة خواص المواد الطبيعية وتحوّلاتها وتفاعلاتها». وأوضح أن بحوثه تتمحور حاضراً حول علاقة الضوء بتفاعل المواد مع طاقة الفوتون Photon والتفاعلات الكيميائية الضوئية التي تغير من خواص المواد، إضافة الى مجالي عناقيد المواد ومجاميعها النانوية الفائقة الصِغر «نانوكلاسترز» Nanoclustes.
وحاول الشال تبسيط تلك الأمور، فقال: «منذ عام 1987، أتابع دراسة مجاميع الجزيئات Molecules المجتمعة مع بعضها بعضاً. ويعتبر ذلك مجالاً جديداً من البحوث. إذ تدرس الكيمياء التقليدية المواد في الحالات الغازية أو السائلة أو الصلبة. وفي الحال الغازية، تكون الجزيئات منفصلة ومستقلة. وتميل إلى التقارب مع بعضها بعضاً في حالي السيولة والصلابة... لنلاحظ أن تحويل الغاز إلى سائل يجري بطرُق فيزيائية تعمل على تراصف أنوية الذرّات، وتالياً، «تكثيف» الغاز نووياً الى سائل».
وأوضح أن ذلك النوع من التكثيف النووي، يستخدم لوقاية المفاعلات الذرية، وكذلك حفظ الجزيئات الموجودة في الجو.
وبيّن الشال أن حال «العناقيد» Clusters، أي ارتصاف الذرات والجزيئات في عناقيد بناء لمواصفات معيّنة، تؤدي إلى صنع مواد جديدة ذات خواص مميزة، تبدو وكأنها حال وسط بين الغاز والصلب. ولا تتجمع «العناقيد» في أعداد كبيرة، كحال السائل، كما أنها ليست جزيئات أو ذرات مستقلة، كحال الغاز. ولذا، تتمتع المواد في حال «العناقيد» بخواص مختلفة تماماً عن الحالات الثلاثة المعروفة للمادة، ما يعتبر مجالاً شيّقاً للبحث العلمي، بحسب وصف الشال. وأوضح أيضاً أن المادة في تلك الحال تستجيب للتحليل الكهرو- كيماوي، ما يؤهلها للدخول في صناعات الكيمياء التحويلية، مثل البلاستيك والأجهزة الالكترونية وغيرهما.
واستطرد في وصف حال التكثّف النووي للمواد، فقال: «تشكّل النواة، وهي قلب الذرّة، مادة متناهية الصغر. ويهتم صُنّاع التقنيات المتصلة بالبلورات وكيمياء الفلك والغلاف الجوي، بمواصفات النواة. ويجرون عليها بحوثاً متصلة. وبالنسبة الى البيئة، تمكّن دراسة الأنوية من رصد التغيّرات كيماوياً في الغلاف الجوي والتعرّف الى تركيب السُحب القطبية في طبقات الجو العليا، مثل الستراتوسفير، وكذلك الحال بالنسبة للأمطار الحمضية وتلوّث الهواء وسبر إمكان تواجد أشكال من الحياة في الكواكب البعيدة وغيرها.
وظهرت شروح عن إنجازات الشال في مجلة «جورنال أوف كميكال فيزيكس» الأميركية، التي تهتم بالعلاقة بين علمي الفيزياء والكيمياء. وجاء في أحدها: « أظهرالبروفسور الشال استاذ الكيمياء الفيزيائية في جامعة «كمون وولف» بولاية فرجينيا، تفوقاً نوعياً في مجال التراكيب العنقودية الدقيقة للمادة، وكذلك الحال بالنسبة الى الغاز والظواهر النووية وتقنيات اشعة الليزر وانتشار الضوء.
وسجل في هذه العلوم 10 براءات عن اختراعات باتت تدخل في تركيب المواد النانوية المستخدمة في الصناعة، خصوصاً السليكون الذي يعتبر أساس رقاقات الكومبيوتر والألياف الضوئية للإنترنت.
وحظيت بحوث الشال بتمويل مقداره 9 ملايين دولار، من شركات «فيليب موريس» المنتجة للسجائر و «إكسون» للبترول، و «داو كورننغ» و «افتون» للمواد الكيماوية، إضافة الى تمويل من «المؤسسة القومية للعلوم» و «وكالة الفضاء والطيران الأميركية» («ناسا»)، و «مؤسسة نيست» و «صندوق بحوث البترول» و «مؤسسة دريفوس» و «مؤسسة جيفر الائتمانية التذكارية». كما منحته «الجمعية الملكية السعودية» ميدالية جابر بن حيان (2007) تقديراً لبحوثه في علم النانو.
وفي رصيد الشال علمياً ايضاً، قرابة مئتي بحث نشر بعضها في مجلات اميركية وعالمية متخصصة، وقدّم بعضها الآخر كأوراق عمل في مؤتمرات دولية وعربية مثل «مؤتمر سويسرا الدولي المعني بالجسيمات المتناهية الصغر» (2004)، ومؤتمر تونس حول تكنولوجيا النانو (2007)، ومؤتمر «فاس» في المغرب حول آليات الحث العلمي في العالم العربي (2008). وقدّم ثلاث حلقات عمل في مصر حول دور الليزر في الكيمياء الحيوية..
منقول من جريدة الحياة
تكثيف أنوية الذرّات لحماية الهواء
تحدث الشال عن نظرته الى العلوم المعاصرة، فقال: «على رغم ان الكيمياء علم قديم، استندت إليه العلوم الاخرى طويلاً، الا انه لم يعد معزولا عنها. ويُلاحظ وجود تداخل كثيف بين الكيمياء والاحياء والطب والهندسة وغيرها من العلوم الاخرى». وتحدث أيضاً عن ماهية البحوث التي يجريها في الكيمياء – الفيزيائية وتقنياتها، قائلاً: «أُركّز على دراسة خواص المواد الطبيعية وتحوّلاتها وتفاعلاتها». وأوضح أن بحوثه تتمحور حاضراً حول علاقة الضوء بتفاعل المواد مع طاقة الفوتون Photon والتفاعلات الكيميائية الضوئية التي تغير من خواص المواد، إضافة الى مجالي عناقيد المواد ومجاميعها النانوية الفائقة الصِغر «نانوكلاسترز» Nanoclustes.
وحاول الشال تبسيط تلك الأمور، فقال: «منذ عام 1987، أتابع دراسة مجاميع الجزيئات Molecules المجتمعة مع بعضها بعضاً. ويعتبر ذلك مجالاً جديداً من البحوث. إذ تدرس الكيمياء التقليدية المواد في الحالات الغازية أو السائلة أو الصلبة. وفي الحال الغازية، تكون الجزيئات منفصلة ومستقلة. وتميل إلى التقارب مع بعضها بعضاً في حالي السيولة والصلابة... لنلاحظ أن تحويل الغاز إلى سائل يجري بطرُق فيزيائية تعمل على تراصف أنوية الذرّات، وتالياً، «تكثيف» الغاز نووياً الى سائل».
وأوضح أن ذلك النوع من التكثيف النووي، يستخدم لوقاية المفاعلات الذرية، وكذلك حفظ الجزيئات الموجودة في الجو.
وبيّن الشال أن حال «العناقيد» Clusters، أي ارتصاف الذرات والجزيئات في عناقيد بناء لمواصفات معيّنة، تؤدي إلى صنع مواد جديدة ذات خواص مميزة، تبدو وكأنها حال وسط بين الغاز والصلب. ولا تتجمع «العناقيد» في أعداد كبيرة، كحال السائل، كما أنها ليست جزيئات أو ذرات مستقلة، كحال الغاز. ولذا، تتمتع المواد في حال «العناقيد» بخواص مختلفة تماماً عن الحالات الثلاثة المعروفة للمادة، ما يعتبر مجالاً شيّقاً للبحث العلمي، بحسب وصف الشال. وأوضح أيضاً أن المادة في تلك الحال تستجيب للتحليل الكهرو- كيماوي، ما يؤهلها للدخول في صناعات الكيمياء التحويلية، مثل البلاستيك والأجهزة الالكترونية وغيرهما.
واستطرد في وصف حال التكثّف النووي للمواد، فقال: «تشكّل النواة، وهي قلب الذرّة، مادة متناهية الصغر. ويهتم صُنّاع التقنيات المتصلة بالبلورات وكيمياء الفلك والغلاف الجوي، بمواصفات النواة. ويجرون عليها بحوثاً متصلة. وبالنسبة الى البيئة، تمكّن دراسة الأنوية من رصد التغيّرات كيماوياً في الغلاف الجوي والتعرّف الى تركيب السُحب القطبية في طبقات الجو العليا، مثل الستراتوسفير، وكذلك الحال بالنسبة للأمطار الحمضية وتلوّث الهواء وسبر إمكان تواجد أشكال من الحياة في الكواكب البعيدة وغيرها.
وظهرت شروح عن إنجازات الشال في مجلة «جورنال أوف كميكال فيزيكس» الأميركية، التي تهتم بالعلاقة بين علمي الفيزياء والكيمياء. وجاء في أحدها: « أظهرالبروفسور الشال استاذ الكيمياء الفيزيائية في جامعة «كمون وولف» بولاية فرجينيا، تفوقاً نوعياً في مجال التراكيب العنقودية الدقيقة للمادة، وكذلك الحال بالنسبة الى الغاز والظواهر النووية وتقنيات اشعة الليزر وانتشار الضوء.
وسجل في هذه العلوم 10 براءات عن اختراعات باتت تدخل في تركيب المواد النانوية المستخدمة في الصناعة، خصوصاً السليكون الذي يعتبر أساس رقاقات الكومبيوتر والألياف الضوئية للإنترنت.
وحظيت بحوث الشال بتمويل مقداره 9 ملايين دولار، من شركات «فيليب موريس» المنتجة للسجائر و «إكسون» للبترول، و «داو كورننغ» و «افتون» للمواد الكيماوية، إضافة الى تمويل من «المؤسسة القومية للعلوم» و «وكالة الفضاء والطيران الأميركية» («ناسا»)، و «مؤسسة نيست» و «صندوق بحوث البترول» و «مؤسسة دريفوس» و «مؤسسة جيفر الائتمانية التذكارية». كما منحته «الجمعية الملكية السعودية» ميدالية جابر بن حيان (2007) تقديراً لبحوثه في علم النانو.
وفي رصيد الشال علمياً ايضاً، قرابة مئتي بحث نشر بعضها في مجلات اميركية وعالمية متخصصة، وقدّم بعضها الآخر كأوراق عمل في مؤتمرات دولية وعربية مثل «مؤتمر سويسرا الدولي المعني بالجسيمات المتناهية الصغر» (2004)، ومؤتمر تونس حول تكنولوجيا النانو (2007)، ومؤتمر «فاس» في المغرب حول آليات الحث العلمي في العالم العربي (2008). وقدّم ثلاث حلقات عمل في مصر حول دور الليزر في الكيمياء الحيوية..
منقول من جريدة الحياة
» فضائل سور القرآن الكريم كما حققها العلامة الألباني - رحمه الله -
» بطاقة صيام 6 من شوال
» طفل لبنانى عمره عامان ماذا قال عن عاصمة اسرائيل
» 70 ألف توقيع على مطالب الإصلاح في 11 يومًا
» ما نقص مال من صدقة
» الإحتفال بمناسبة الإسراء والمعراج
» ماذا تعرف عن الحركة الدولية للمرأة من أجل السلام ؟!
» موقع أمانك لإستخدام آمن على الإنترنت