شرحت بالتفصيل حديثاً آلية ترميم الأنابيب النانومترية لنفسها. ومن المعروف أن أبعاد هذه الأنابيب تكون من رتبة النانومتر. أما إذا وصلت هذه الأطوال لتبلغ ميكرونات فنكون قد حصلنا على أكثر المواد ليونة ومرونة . فإذا ما نشأ أي صدع أو خلل في بنية هذه الأنابيب سواء بالتشعيع أو بحرارة خارجية أو تطبيق أي جهد، فنجد أن لهذه الأنابيب القدرة على ترميم نفسها وربط الأجزاء التالفة بدون أن تترك أي أثر لهذا الترميم .وتظهر دراسة جديدة في جامعة رايس أنه عند توالد الأنابيب النانونية تنشأ خلايا مرممة تتألف من خلايا سباعية وخماسية مؤلفة من 10ذرات كربون تتحرك على طول الأنبوب لتملأ الخلل الموجود الناتج عن تحرر ذرات كربون وهي المسؤولة عن عملية الترميم. إن ترميم سلاسل كربونية حيوية مثل البروتينات أو سلاسل DNA هو عملية أكثر تعقيداً وتترك وراءها عادة أثر في السلسلة ناتجاً عن الترميم على عكس حالة الأنابيب النانونية التي لاتترك أثراً للترميم في السلسلة.... المزيد ...

تبنت الوكالة الدولية للطاقة الذرية IAEA بالتعاون مع المنظمة الدولية للمعايير ISO لوحة تحذيرية جديدة مكملة للوحة الصفراء والسوداء المستخدمة حتى الآن للدلالة على وجود منابع للإشعاع المؤين والمعروفة بالورقة الثلاثية Trefoil . وتأمل الوكالة بأن اللوحة التحذيرية الحمراء ستوضح لكل الجمهور بغض النظر عن مستوياتهم الثقافية والعلمية، وفي كل الأمكنة خطورة التواجد بالقرب من منابع للإشعاع المؤين. ستستخدم اللوحة الجديدة من أجل جميع المنابع من الصنف 1 و 2 و 3 والمعروف خطورتها المميتة.يذكر بأن اللوحة تحمل الرقم ISO 21482:2007 .... المزيد ...

نجح باحثو جامعة كاليفورنيا مؤخرا في تحويل الحرارة إلى طاقة كهربائية باستخدام مواد عضوية مما يمكن أن يكون تمهيداً لخطوة أولى تقود إلى اكتشاف مصدر جديد للطاقة. إن توليد 1 واط من الكهرباء تحتاج لـ 3 واط من الحرارة حيث يضيع 2 واط من الحرارة في الوسط المحيط . وبقي موضوع هذه الطاقة الضائعة موضوع بحث للعلماء على مدار 50 عاماً وذلك باستخدام تفاعلات الكتروحرارية. حيث يعزى هذا النوع من التحولات إلى ما يسمى فعل "سيبيك" Seebeck وهو ظاهرة توليد فرق كمون عندما يوصل معدنين مختلفين وبدرجة حرارتين مختلفتين وهي طريقة مكلفة جداً ، أما الدراسة الجديدة فتضمنت طريقة تعتبر رخيصة حيث طلى الباحثون مسريان من الذهب بـ البنزن دي تيول و دي بنزن دي تيول وتري بنزن دي تيول على الترتيب ثم سخن مسرى واحد لتوليد الاختلاف الحر وري فقيس من أجل كل درجة سيليسيوس واحدة فرق حروري فرق كمون 8.7 ميكروفولط و12.9 ميكروفولط و 14.2 ميكروفولط للمركبات السابقة على الترتيب . وقيس أعلى فرق 30 س° بين الالكترودين. يمكن أن يظهر الكمون المتولد بأنه صغير جداً الآن ولكن من الواضح بأن هذه الخطوة الأولى للكيمياء الحرارية للمركبات العضوية ويمكن أن تكون باباً لمصدر رخيص للطاقة.... المزيد ...

تمكّن فريقا بحث دوليان يعملان بصورة مستقلة عن بعضهما باكتشاف مفعول هول الكمومي QHE في درجة الحرارة العادية باستخدام حقول مغناطيسية هي الأعلى شدة في العالم. وكان يُعتقَد أن مفعول هول الكمومي ، أحد الظواهر المتعلقة بالعالم الكمومي، قابل للمشاهدة فقط في درجات الحرارة المنخفضة القريبة من الصفر المطلق (-273 كلفن). لكنّ دهشة العلماء لِما لاحظوه كانت كبيرة، فلقد رُصِدَ هذا المفعول عندما قام الفريقان بالتزامن في كل من المخبر الوطني للحقول المغناطيسية العالية (45 تسلا) في تالاهاسي في الولايات المتحدة الأمريكية وفي مخبر المغانط ذات الحقل العالي (33 تسلا) في نيميغين في هولندا بتعريض أحد أنواع المواد الكربونية المطورة حديثاً وتدعى الغرافين graphene (وهي شريحة ذرية وحيدة لذرات الكربون لها قساوة تعادل قساوة الماس) لحقول مغناطيسية شديدة جداً. وكان الفيزيائي الألماني von Klitzing أول من اكتشف مفعول هول الكمومي عام 1980 في درجات حرارة منخفضة، ونال عليه جائزة نوبل عام 1985. تسمح درجة الحرارة المنخفضة كما كان يعتقد إلى حين إعلان الاكتشاف الأخير، بأن تتجلى الآثار الكمومية على المواد الناقلة للكهرباء من خلال مقاومة هول المغناطيسية التي تأخذ سويات متقطعة حسب شدة الحقل. كما يمثّل مفعول هول القاعدة الأساس لمعايرة المقاومة الكهربائية دولياً والمستخدمة يومياً في توصيف المواد التي تنقل الكهرباء، مثل أسلاك النحاس الموجودة في كل منزل. وعلى حد تعبير Stormer الحائز على جائزة نوبل وأستاذ الفيزياء في جامعة كولومبيا والمشارك في الاكتشاف الجديد: " تزول الأمواج الإلكترونية عادة بسبب اهتزاز الذرات في المادة في درجة حرارة الغرفة، مما يؤدي بالتالي إلى زوال التأثيرات الكمومية التي لا تبقى إلا في حالات نادرة جداً عند الحرارة العادية التي نعيش ضمنها نحن البشر". أدى إلى هذا الاكتشاف تطوير التقنيات التي تسمح بتوليد حقول مغناطيسية قوية جداً. وهناك الآن فرصة لرصد التأثيرات الكمومية المدهشة، مثل مرور التيار دون ضياع وتحقيق معايير دقيقة للمقاومة تصل دقتها إلى أجزاء من البليون في الدرجة العادية من الحرارة.... المزيد ...

تمكن أخيرا علماء من جامعة ايلينوي من تحديد مكان لجزء من القشرة الأرضية كان قد طمر منذ 15 مليون سنة تحت التيبت، ليساهموا في حل لغز قديم حول تصادم القارات. من المعلوم أن صفيحة التيبت وجبال الهملايا نشأت من خلال حركات تكتونية ضخمة قديمة اصطدمت فيها مع الصفيحة الاورو ـ اسيوية قبل 55 مليون سنة من الآن، حيث بدأت منطقة التصادم هذه تعلو ببطىء حتى وصلت إلى ارتفاع 16 ألف قدم وامتدت لمساحة تساوي عشر مساحة الولايات المتحدة . إن النماذج المقترحة عن كيفية نشوء التيبت عديدة ومختلفة يتركز معظمها على بعض المفاهيم التالية: كانغراس الصفيحة الهندية ـ انغراس الصفيحة الاوروـ أسيويةـ اعتلاء الصفائح. إن اعتلاء احديهما على الأخرى نتج عنه تزايد في الثخانة في منطقة الاعتلاء. وبحسب الفرضيات الحديثة، أصبح هذا الجزء غير مستقر، فانقسم من القشرة وغاص في الأعماق ودخل المعطف. ويأتي مشروع سيسمي كبير باستخدام خطوط مسح إقليمية ذات محطات تسجيل سيسمية(موجية) عالية الحساسية امتدت هذه الخطوط من سهول الهند عبر أراضي نيبال وصولا إلى التيبت ليقدم الدليل العلمي . ويهدف المشروع لدراسة البنية الجيولوجية العميقة حتى 300 ـ 700 كم، وتحديد تغيرات السرع السيسمية في طبقاتها ومكان توضع هذا الجزء من القشرة الأرضية المفقود منذ 15 مليون سنة.... المزيد ...

يُعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 من أول غازات البيوت الخضراء Green House المساهمة في ظاهرة إرتفاع درجات الحرارة العالمية - الإحتباس الحراري. أوضحت دراسات حديثة إمكانية التقاط الغاز وتخزينه تحت الأرض في عملية دُعيت بالحجر ضمانة لسلامة كوكبنا. فقد قاد التحليل الحديث بواسطة علماء معهد MIT لوصف آليّة للإلتقاط إنبعاث الغاز من محطات توليد الطاقة وحقنه تحت الأرض حيث يُحتجز كفقاعات صغيرة ويُحفظ داخل صخور مساميّة مالحة بشكلٍ آمن لآلاف السنين. ثم ينحل الغاز بالملوحة ويلتحم بالصخور على شكل معادن، مثل كربونات الحديد أو المغنيزيوم.وأكّدت الدراسات عدم احتمال عودة تدفق الغازالمحقون مرة ثانية إلى سطح الأرض والجو، كما يخشى الكثير من الباحثين. إذ يُحتجز غاز CO2 في نُقاطٍ صغيرة داخل طبقات صخرية مائية وملحيّة لا يرتفع فيها أعلى من الغطاء الجيولوجي. اعتبر الباحثون أنّ عملية حجز CO2 تحت سطح الأرض تمر بثلاث مراحل تشكّل جيولوجية: النفط المستنفذ وحقول الغاز ثم طبقات الفحم، وأخيراً الطبقات الصخرية المائية والملحية العميقة. وبيّنت الدراسة إمكانية ضغط غاز CO2 عند خروجه من محطة الطاقة وحقنه في بئر عميق تحت الأرض داخل طبقة من الصخور المساميّة مثل الحجر الرملي أو الحجر الكلسي المشبع بماء مالح. وبسبب عومه فإنّ الغاز المحقون سيشكّل ذيل يبدأ بالإرتفاع داخل الصخور النفوذة باستمرار الحقن إلا أن الماء المالح سيعترضها ويوقفها.... المزيد ...

طور مخبر سانديا المتخصص في قضايا الأمن النووي بأمريكا برنامج لأتمتة البيانات المتعلقة بالإتجار غير المشروع بالمواد الإشعاعية الإنشطارية وغير الإنشطارية يهدف للتنبؤ بالمناطق المحتملة لتصنيع الأسلحة النووية والجهات التي تقف وراءها. ويعتمد البرنامج على تحليل عنقودي Cluster Analysis لحوالي 800 حادثة ضبط مرتبطة بأنماط واتجاهات ومصادر للمواد النووية معروفة بين عامي 1992 و 2006. وتعتمد الطريقة المتبعة ، بصورة مشابهة لما يلجأ اليه المحققون الجنائيون في حالات الجرائم المتسلسلة في منطقة جفرافية ما، على إدراج حوادث الضبط في نظام معلومات جغرافي GIS واستنباط شبكة الدول والمسارات بين هذه الدول المتورطة في عمليات الإتجار.... المزيد ...

كشف فريق من مركز علوم المواد الحاسوبية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، النقاب عن تطور القياس المرتبط بالموضوع التركيبي والإلكتروني التركيبي للعناقيد النانوية الذهبية التي يتراوح قياسها بين 11 و 24 ذرة. تظهر التجربة ، بالترابط مع التحليل النظري الذي قام به فريق جورجيا التقني، توافقاً تاماً تقريباً فيما يتعلق بتراكيب العناقيد. يعتبر فهم التركيب الإلكتروني والهندسي للعناقيد النانوية الذهبية الخطوة المفتاح باتجاه فهم سلوكها تحت شروط مختلفة مثل استخدامها كمحفزات نانوية أو في تطبيقات طبية محددة. ويعتبر الذهب في الحالة الجهرية خاملاً كيميائياُ لذا يستخدم في الإلكترونيات، طب الأسنان، الحلي والفن. أما في المقياس النانوي، أي في حال وجود عدد محدود من الذرات فإن الذهب يظهر خواص مختلفة جداً، حيث يظهر تفاعلية كيميائية. ولأن الخواص الفيزيائية والكيميائية للذهب تعتمد كثيراً على تركيبته الفيزيائية، فقد أجريت محاولات هامة من قبل العلماء لتحديد التشكيلات الأكثر استقرارية للعناقيد الذهبية في هذا المجال من القياس.وتنبآ البحث بأن العناقيد النانوية الذهبية (13 ذرة) المشحونة سلبياً ستبدي تراكيب ثنائية البعد.كما أن المظهر لهذه التراكيب لمعدن ضخم نسبياً مثل الذهب تكون فريدة ، وبين العلماء أن هذا يتعلق بالتأثيرات النسبية لهذا المعدن. وعندما تأكدت هذه التنبؤات تجريبياً، تم إجراء أبحاث مركزة في أمكنة أخرى على ما يحدث عندما تكون العناقيد النانوية أكبر.... المزيد ...

يقترب الباحثون في جامعة تورنتو من الإجابة على أكثر الأسئلة المعاصرة إلحاحاً، ألا وهو السؤال عن الجسيم المفقود الذي يعطي المادة كتلتها، والذي يدعى بوزون هيغز Higgs boson. حيث لاحظ الباحثون أن الميزون W، وهو جسيم تحت ذري آخر، يملك كتلة تتجاوز بقليل القياسات السابقة، مما يشير إلى اتجاه جديد في البحث عن بوزون هيغز. نعثر على البوزون الذي افترضه بيتر هيغز عام 1964 فقط في بعض العلاقات الرياضية التي تثير فضول واستغراب الفيزيائيين، حيث يشكل الحلقة المفقودة لاستكمال النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، والتي تهتم بالمكونات الأساسية للمادة وللإشعاع، فضلاً عن الجسيمات تحت الذرية كالكواركات والليبتونات . وقد تمكن مؤخرا فريق الباحثين من خلال عمله في مخبر المسرعات الوطني التابع لوزارة الطاقة من إجراء القياس الأكثر دقة حتى الآن لكتلة الميزون W، حيث تبين أنها أثقل بقليل من القياسات السابقة، مما يؤدي إلى تخفيض الكتلة المتوقعة لبوزون هيغز. يتوقع قائد فرق البحث من قسم الفيزياء في جامعة تورنتو أنه سيتم العثور على بوزون هيغز، إن كان موجوداً، في السنوات القليلة القادمة. وسيحدد اكتشاف البوزون هيغز مصير النموذج القياسي، فهو يستمرهذا النموذج إذا عثر عليه في المجال الذي تتوقعه قياسات كتلة الميزون W ؟ أم ظهور عدم توافق بين كتلة بوزون هيغز وكتلة الميزون W سيستدعي تطوير فيزياء الجسيمات إلى ما وراء الحيرة الراهنة.... المزيد ...

استطاع باحثو مركز Rensselaer للتقانة النانوية في أمريكا وباستخدام نماذج حاسوبية متطورة، وضع نموذج يشرح طريقة رقص الذرات والجزيئات المسؤولة عن أحد التفاعلات الحيوية الهامة. شرح هذا النموذج الحاسوبي الآلية التي يستطيع من خلالها بروتين الـ Intein (بروتين موجود في المتعضيات وحيدة الخلية) فصل نفسه عن بروتين العائل وإعادة إرتباط البروتين العائل المنفصل يبعضه. ويعمل على تطوير النموذج بغية فهم الآليات المسؤولة عن عدد أكبر من التطبيقات البيولوجية بدءاً من الإيصال الموجه للأدوية إلى المجينات ومن علم دراسة البروتينات إلى المشعرات. عموماً، يطبق الميكانيك الكوانتي على الأجسام الصلبة بسبب سهولة وصغر العمليات الحسابية ولكن عملياً لا يوجد فرق فيزيائي بين ذرة الكربون في بروتين ما وذرة الكربون الموجودة في الأنبوب النانوني. ولم تطبق النظريات الكوانتية على الأنظمة البيولوجية بسبب العدد الكبير للذرات المشكلة لهذه الأنظمة ، ولكن ومع توفر جيل جديد من الحواسب والتقدم المذهل في الرياضيات، أصبح ممكنا حل المعادلات الكمومية المعقدة مما جعل استخدامها في البيولوجيا ممكناً.... المزيد ...