أضواء على الأبحاث
مقتطفات
من الأبحاث
العلمية
المواد
جهاز يَحْنِي الضوءَ من جميع الزوايا
اكتشفت مادة يمكنها أن تحرف انكسار ضوء لأشعة تحت الحمراء من أي زاوية تقريبًا، مما يمهد الطريق لأنواع جديدة من الأجهزة البصرية. تتكون تلك المواد الخارقة من هياكل صغيرة metamaterials ، تضبط سلوك الموجات الكهرومغناطيسية بأساليب من المستحيل تحقيقها باستخدام مواد طبيعية، لكنها تعمل فقط مع موجات طويلة، أو مع الضوء القادم من اتجاهات معينة. و لأنشاء هذا الهيكل البنيوي، قام تاكو تاناكا وزملاؤه بمختبر رايكن للمواد الخارقة في سايتاما، اليابان أولا ببناء قالب مسطح من بوليمر محفور، وسيليكون، وشرائط معدنية. وعند تعريضه للهواء، تسبَّبت الجهود بالشرائط في التفافها إلى حلقات ثلاثية الأبعاد، وهي بِنْيَة تحني بشكل غير طبيعي الضوء القادم من أي زاوية تقريبًا. في نهاية المطاف، يقول الباحثون إن النهج يمكن استخدامه في أجهزة معينة، مثل العدسات الفائقة؛ التي تتيح للعلماء رؤية ما وراء حدود العدسات التقليدية.
Adv. Opt. Mater. http://doi.org/ws3
(2014)
تغيُّر المناخ
جليد جرينلاند رهن سيطرة المحيط
في ظل احترار المناخ، قد تتسبب التغييرات في المحيط حول جرينلاند في ذوبان الغطاء الجليدي، الذي يبدو مستقر حاليًّا. لقد استخدمت كاميل ليك وزملاؤها بجامعة أكسفورد، المملكة المتحدة بيانات من نموذج مناخ متكامل؛ لدراسة السيناريو الأسوأ: وهو زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 2% سنويًّا لمدة 70 عامًا، حتى تصير أربعة أضعاف المستوى الحالي. وجد الباحثون أن التغيرات الناجمة عن ذلك في دوران المحيطات ستسهم في ارتفاع درجة حرارة المحيطات في أنحاء المنطقة بأكملها، بمقدار يصل إلى 5 درجات مئوية في بعض ا أ لماكن. وسوف يؤدي هذا إلى زيادة ذوبان المثالج المنتهية بالبحر في معظم أنحاء جرينلاند. يشير احتمال فقدان الجليد على نطاق واسع إلى أن مراقبة الغطاء الجليدي ل ينبغي أن تقتصر على مناطق الذوبان السريع الحالي، وفق رأي الباحثين.
Clim. Dynam. http://doi.org/wsq
(2014)
علم مواد
أشعة الشمس تحرِّك آلات الجرافين
يمكن تصنيع آلت تتحرك عن طريق انحناء؛ استجابةً للرطوبة، من خلال تعريض صفائح رقيقة من أكسيد الجرافين لأشعة الشمس. فقد قام فريق بحثي بقيادة هونج-بو سون من جامعة جيلين في مدينة تشانجتشون، الصين بتركيز أشعة الشمس على جانب واحد من ورق أكسيد الجرافين. استحثت الأشعة فوق البنفسجية تفاعلًا شَحَنَ السطح بشحنة سالبة، بحيث يصد المياه بقوة أكثر من الطبقة التحتية، مما تسبَّب في تجعُّد الورقة في ثوان عند تعرُّضها لرطوبة. كما شكّل فريق الباحثين مخلبًا من ورق، يُغلق عندما يقترب منه إصبع مبلل بالعرق، وروبوت ورقي )في الصورة( يزحف عندما يتم رفع نسبة الرطوبة في بيئته، أو خفضها. يقول الباحثون إنه يمكن استخدام المواد في أجهزة تشمل مستشعرات ومنسوجات ذكية.
Adv. Mater. http://doi.org/wjj (2014)
الكيمياء
اهتزازات تسفر عن رابطة من نوع جديد
تشير الحسابات إلى احتمال تكوُّن رابطة كيميائية من نوع جديد، طرحت في الثمانينات، في تجربة جرت في عام 2012 ، وقَرَنَت بين ذرتي بروم وشكل غريب من الهيدروجين. يتماسك الجزيء BrHBr
من خلال قوى جذب كهروستاتيكية ضعيفة معروفة باسم قوى فان دير فال. وقد حسب يورن مانز وزملاؤه بجامعة شانشي في تايوان، الصين ما يمكن أن يحدث إذا تم تبديل الهيدروجين بنظير أخف يدعى ميونيوم، وفيه يحلّ جسيم أولي موجب الشحنة يُسمى مضاد الميون محل البروتون. وتوقَّع الباحثون أن جزيءBrMuBr لن يتماسك بواسطة قوى كهروستاتيكية، ولكن برابطة تذبذبية. وسوف تشكل ذرة الميونيوم المكوكية بين ذَرَّتَي البروم نظامًا أقل في الطاقة من اهتزازات جزيء MuBr وحده. تشير هذه الحسابات إلى احتمال تشكُّل الرابطة في التجربة السابقة، التي جمعت بين الميونيوم والبروم.
Angew. Chem. Int. Ed.
http://doi.org/f2vjn6 (2014)