أعلن العالم مصري الدكتور محمد حسن، أستاذ الفيزياء بجامعة اريزونا بالولايات المتحدة الأمريكية، عن توثيق إختراعه الجديد والذي كان قد أعلن عنه مؤخرًا وهو “أسرع مجهر إلكتروني في العالم” في موسوعة جينيس للأرقام القياسية.

محمد حسن يروي قصة الإختراع

يقول الدكتور محمد حسن، اختراعي عبارة عن ميكروسكوب يستطيع رصد حركة الإلكترونيات، ويضيف ما قمنا به هو العمل على تطوير الميكرسكوب الإلكتروني ولكن بسرعة تصل إلى سرعات الإلكترونات داخل الذرات وبالتالي يساعدنا ذلك على أننا نرى حركة الالكترونات داخل الذرة.

وقال: في القرن العشرين كان مهم أن تعرف الناس شئ جديد، وكان يتحقق ذلك عن طريق الراديو والتلفاز، أما في القرن الواحد والعشرين، الناس لا تريد أن تسمع فقط ولكن الناس تريد ان ترى كل شئ، وكان ذلك مهمتنا وتركيزنا أننا نطور ميكرسكوب يقدرير يرى ويصور حركة الإلكترونات داخل الذرة.

وأكد أن الميكرسكوب له العديد من الأهميات الكبيرة في مختلف المجالات العلمية، مثل حركة الالكترونات واصفها بأنها “سر من أسرار الحياة” لأن شعاع النور عندما ينزل على العين يحرك الإلكترونات داخل الشبكية لكي يكون الصورة التي نراها، وبالتالي الرؤية كلها مبنية على حركة الالكترونيات، ومن هنا تنبع أهمية الإختراع.

نقلة نوعية في مجال الفيزياء الذرية

وفي خطوة غير مسبوقة في عالم الأبحاث العلمية، تمكن العالم المصري الدكتور محمد حسن، أستاذ بحوث “الأتوثانية” بجامعة أريزونا الأمريكية، من تحقيق إنجاز علمي عالمي بتصوير حركة الإلكترونات في الزمن الفعلي لأول مرة، هذا الاختراع الثوري، الذي تم تسجيله كبراءة اختراع عام 2021، يمثل نقلة نوعية في مجال الفيزياء الذرية والكيمياء، حيث نجح حسن في رصد حركة الإلكترونات في زمن متناهٍ في الصغر يقاس بوحدة الأتوثانية، التي تعادل واحدًا على مليار من المليار من الثانية.

ابتكار الأتو-ميكروسكوب وصفه العلماء بأنه نافذة جديدة لرصد المادة في الزمن الفعلي.

العالم المصري، الذي يعد واحدًا من أبرز المتخصصين في علوم الأتوثانية، نجح في تطوير “الأتو-ميكروسكوب”، وهو جهاز ميكروسكوب يعتمد على نبضات ليزر فائقة السرعة لرصد حركة الإلكترونات بدقة غير مسبوقة.

أهمية الاختراع للعلوم

ونُشر الابتكار مؤخرًا في دورية Science Advances العلمية تحت عنوان “المجهر الإلكتروني الأتوثانية والحيود”، وبحسب العالم المصري، فإن هذا المجهر قفزة هائلة في مجال التصوير الإلكتروني، إذ يتيح للعلماء ولأول مرة دراسة حركة الإلكترونات في الزمن الفعلي وربطها بالديناميكيات البنيوية للمادة.

وأظهرت التجارب، التي أُجريت باستخدام هذا المجهر، قياسات دقيقة لحركة الإلكترونات في مادة الجرافين، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم أعمق لسلوك الإلكترونات داخل المواد الصلبة.

هذا الابتكار العلمي الرائد يفتح المجال لتطبيقات مستقبلية عديدة في مجالات مثل الفيزياء الكمومية والكيمياء وعلم الأحياء، وذلك بفضل دقته الزمنية الفائقة، إذ يتيح “الأتو-ميكروسكوب” للباحثين دراسة العمليات الذرية في الزمن الفعلي، وهو ما كان يعد مستحيلاً في السابق،

ويتوقع العلماء أن هذا الابتكار قد يُحدث ثورة في فهم التفاعلات على المستوى الذري ويعزز تطوير تقنيات جديدة في مجالات الطاقة والإلكترونيات الدقيقة وعلوم المواد.

رحلة علمية حافلة بالإنجازات ومحطات في حياة العالم المصري

حفلت مسيرة الدكتور محمد حسن العلمية بالإنجازات، ففي عام 2016، سجل “حسن” إنجازًا آخر عندما طور جهازًا لتوليد نبضة ضوئية تُعد الأقصر في العالم، والتي دخلت موسوعة جينيس للأرقام القياسية، باستخدام هذه الأداة، تمكن من قياس الزمن الذي تستغرقه الإلكترونات للاستجابة لحقل ضوء خارجي، ما أثار اهتمام المجتمع العلمي العالمي.

“حسن” لم يتوقف عند هذا الحد، فقد حصل على العديد من الجوائز المرموقة تكريمًا لأبحاثه، من بينها جائزة القوات الجوية الأمريكية للمحققين الشباب في عام 2019، وجائزة مؤسسة كيك الأمريكية في العلوم والتكنولوجيا عام 2022، بقيمة 1.1 مليون دولار لدعم أبحاثه الرائدة.

ما هي الأتوثانية؟

الأتوثانية هي وحدة زمنية بالغة الدقة تعادل واحدًا على مليار من المليار من الثانية. لتوضيح مدى صغرها، يمكن القول إن الفرق بين الأتوثانية والثانية الواحدة يشابه الفرق بين الثانية وملايين السنين لعمر الأرض، هذه الدقة الزمنية الفائقة هي التي مكنت العلماء من رصد حركة الإلكترونات بشكل لم يكن ممكنًا من قبل.