مجلة رؤى
مجلة رؤى
ثقف نفسك وتعلم ما يفيدك: أفكار منزلية وتعليمية وحيل علمية وتقنية وفوائد صحية
  • الرئيسية
  • فهرس المجلة
  • الخصوصية
  • من نحن
☲

☖ » علوم

رفع الأجسام باستخدام الضوء: هل يتحول الخيال العلمي إلى حقيقة ؟

رفع الأجسام باستخدام الضوء

توضيح لكيفية طفو جسم بنقوش نانوية يعيد توجيه نفسه ليبقى في شعاع الضوء.
Credit: Courtesy of the Atwater laboratory

يبدو أن رفع الأجسام باستخدام الضوء لم يعد خيالاً علمياً محضاً ، ابتكر باحثوا جامعة كالتك طريقة لجعل الأجسام المادية تطفو في الهواء أو عبر الفراغ من خلال تسليط شعاع ضوئي من الليزر على نقوش نانوية دقيقة موجودة على سطح تلك الأجسام .

ربما تكون هذه الخطوة بداية لإمكانية تطوير مركبات فضائية قادرة على الوصول لأقرب الكواكب الموجودة خارج نظامنا الشمسي باستخدام موجات الضوء فقط

يأتى هذا ضمن ورقة بحثية صدرت في 18 مارس بمجلة نيتشر فوتونيكس عن مختبر هاري أتووتر ، بواسطة هوارد هيوز أستاذ الفيزياء التطبيقية وعلوم المواد في قسم الهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا.

منذ عقود تم تطوير ما يمكن تسميته بالملاقط البصرية و التي كانت وظيفتها رفع الأجسام باستخدام الضوء ، مكنت هذه الملاقط العلماء من التقاط وتحريك أجسام نانوية مستخدمين الضغط الإشعاعي لشعاع قوي من ضوء الليزر . شكل هذا العمل الأساس لجائزة نوبل للفيزياء لعام 2018. ومع ذلك ، كانت مشكلة هذا الملقط البصري أنه قادر فقط على التعامل مع الأشياء الصغيرة جدًا وعلى مسافات قصيرة جدًا.

على سبيل المثال يمكن رفع كرة طاولة في الهواء مستخدمين مجفف شعر، لكن لابد و أن تكون الكرة معرضة لدفق متواصل و قريب من الهواء ، يصبح الأمر أصعب إذا كانت الكرة كبيرة جدا، أو بعيدة جدًا عن مجفف الشعر وهكذا .

رفع الأجسام باستخدام الضوء: هل يتحول الخيال العلمي إلى حقيقة ؟ 1

البحث الجديد ، يقدم طريقة أكثر فعالية بحيث يمكن التعامل مع أجسام ذات أشكال وأحجام المختلفة – من ميكرومتر إلى متر – بحزمة ضوئية . يبشر هذا بإمكانية توظيف هذه التقنية كوسيلة لدفع جيل جديد من المركبات الفضائية. صحيح بعيدون عن فعل ذلك حالياً ، لكننا بصدد اختبار المبادئ اللازمة لتطبيق هذه التقنية.

المفتاح لهذه التقنية هو إنشاء نقوش محددة بحجم صغير جداً “نانوي”على سطح الجسم المراد رفعه . يتفاعل هذا النقش النانوي مع الضوء الساقط عليه بطريقة تجعل الجسم يصحح نفسه في المسار الصحيح عندما يكون مضطربًا ، مما يخلق عزم الدوران لاستعادة الاحتفاظ به في شعاع الضوء. وبالتالي ، بدلاً من الحاجة لإستخدام أشعة ليزر شديدة التركيز ، تم تصميم النقش لدعم استقرار الجسم الطافي ، وبحيث يمكن أن يكون مصدر الضوء على مسافة غير محددة وربما تصل إلى ملايين الأميال.

من الناحية النظرية ، يمكن زخرفة مركبة فضائية بهياكل ذات نقوش نانوية وتسريعها بواسطة ضوء الليزر الأرضي. وبدون أن تحتاج إلى حمل وقود يزيد من وزنها ، هكذا يمكن للمركبات الفضائية أن تصل إلى سرعات عالية للغاية ، وحتى نسبية ، وربما تنتقل إلى نجوم أخرى.

يمكن أيضًا أن تستخدم هذه التكنولوجيا على الأرض لتمكين التصنيع السريع لأجسام أصغر حجمًا، كما يمكن الاستعانة بهذه التقنية في تصميم الدوائر الإلكترونية.

مصادر

https://www.caltech.edu/about/news/levitating-objects-light

https://www.nature.com/articles/s41566-019-0373-y

مقالات قد تهمك

ماهو الجاثوم : ما سبب الجاثوم وما علاجه؟

إذا كان الهيدروجين وقود المستقبل، فلماذا لا نستخدمه؟

إعصار القنبلة : ما هي قنبلة الطقس التي ضربت أمريكا وكندا وما أسبابها ؟

هل علم النفس حقيقي أم زائف ؟

لماذا يزرع دوار الشمس حول محطات الطاقة النووية ؟

جزيئات بلاستيك دقيقة في الدم ، كيف وصلت هناك ؟

كيف تحسن ذاكرتك وأنت نائم ؟

كيف يحسن استخدام الأدوات المهارات اللغوية والعكس ؟

Share on Twitter Share on Facebook Share on Pinterest Share on Email Share on SMS Share on WhatsApp Share on Telegram
  • علوم
رابط المقال : https://wp.me/pazaUR-1Zw

اترك تعليقاً إلغاء الرد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

اثنان × خمسة =

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

تصفّح المقالات

← فطر عش الغراب يكافح تدهور القدرات المعرفية الناتج عن التقدم في العمر
تخزين البيانات في الحمض النووي DNA، ثورة في حفظ المعلومات الرقمية →
  • رائج

    ماهي شفرة مورس وكيف ترسل استغاثة بشفرة مورس ؟

    less than 1 min read No comments 69694 views

    أيهما أفضل مصابيح الإضاءة البيضاء أم الصفراء ؟

    less than 1 min read 2 تعليقان 35911 views

    أُرجوزة التشريح : بالعربي الفصيح 1000 بيت موزون في علم التشريح

    less than 1 min read No comments 26720 views

    فوائد نبات الجوجوبا أو الذهب الأخضر – Jojoba tree

    less than 1 min read 4 تعليقات 26230 views

    فيديو : طريقة تفريغ أي خزان بدون مضخة

    less than 1 min read No comments 24711 views

    ما هو الكربون النشط وكيف تحول الفحم العادي إلى فحم منشط ؟

    less than 1 min read 4 تعليقات 23884 views
  • أحدث المقالات في هذا القسم

    ماهو الجاثوم : ما سبب الجاثوم وما علاجه؟

    5 أيام ago less than 1 min read

    إذا كان الهيدروجين وقود المستقبل، فلماذا لا نستخدمه؟

    3 أسابيع ago less than 1 min read

    إعصار القنبلة : ما هي قنبلة الطقس التي ضربت أمريكا وكندا وما أسبابها ؟

    شهر واحد ago less than 1 min read

    هل علم النفس حقيقي أم زائف ؟

    3 أشهر ago less than 1 min read

    لماذا يزرع دوار الشمس حول محطات الطاقة النووية ؟

    3 أشهر ago less than 1 min read

    جزيئات بلاستيك دقيقة في الدم ، كيف وصلت هناك ؟

    10 أشهر ago less than 1 min read
  • اشترك في نشرتنا البريدية

    • اقتصاد وأعمال (63)
    • تعليم (42)
    • تقنية (278)
    • تنمية (111)
    • حقائق و شائعات (27)
    • صحة (432)
    • علوم (226)
    • فنون (38)
    • مقالات-الكتاب (32)
    • منوعات (188)
    • Facebook
    • Twitter
↑
© 2023 مجلة رؤى
مجلة رؤى
 

تحميل التعليقات...