آفاق واعدة لأول طباعة ثلاثية جزيئية ذاتية التجميع.. الجزيرة نت تحاور الباحث الجزائري هشام حمودي | علوم

بعد نجاحه في ابتكار أول نهج لطباعة ثلاثية الأبعاد تعتمد على التجميع الذاتي الجزيئي في العالم رفقة فريقه البحثي في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بجامعة حمد بن خليفة، حصل الباحث الجزائري هشام حمودي مؤخرا على براءة اختراع وتمويل جديد من جامعة قطر ومعهد “ماساتشوستس” لتطوير هذه التكنولوجيا ونشرها عالميا.

الجزيرة نت حاورت الباحث هشام حمودي، مؤسس برنامج بحوث التكنولوجيا الإحلالية والأستاذ المشارك بالمعهد وقائد فريق البحث، حول التطبيقات الممكنة لهذا الابتكار والآفاق العلمية الجديدة التي سيفتحها في مختلف المجالات.

• تمكنت مؤخرا من عرض أول نهج لطباعة ثلاثية الأبعاد تعتمد على التجميع الذاتي الجزيئي في العالم. كيف نجحت في التوصل لهذا الابتكار؟

فكرة الابتكار مستوحاة من الطبيعة، التي توجد فيها ظاهرة مهمة جدا تسمى التجميع الذاتي، حيث يتم تصنيع المواد عن طريق ظاهرة التركيب الذاتي للجزيئات، فالمواد تتكون تلقائيا عن طريق تفاعلات كيميائية وفيزيائية بين الجزيئات العضوية المسؤولة عن بناء جسم الإنسان وكل مستخرجات الطبيعة.

وكفريق بحثي، قمنا بتوظيف هذه الظاهرة من أجل بناء واختراع أول طابعة ذات ثلاثة أبعاد تعتمد على التركيب الذاتي للجزيئات. وبمعنى آخر فإن هذا الابتكار يقوم على مفهوم التنظيم التلقائي للجزيئات العضوية. وبفضل ذلك ستسمح هذه الطابعة، ولأول مرة، باكتشاف مواد جديدة ذات خصائص فريدة في مجالات مختلفة.

• ما الخصائص المميزة لهذا الابتكار وكيف سيؤثر على تطوير الأجهزة الإلكترونية مستقبلا؟

تختلف هذه الطابعة عن الطابعات الموجودة في السوق حاليا، باعتبارها ثلاثية الأبعاد ذاتية التجميع، من عدة جوانب. أولا من حيث الهدف، فهدفها لا ينحصر في تصميم وبناء أشكال هندسية ذات أبعاد ثلاثة، وإنما يتعدى ذلك، إلى استعمالها في اكتشاف مواد جديدة في عدة مجالات. ثانيا من حيث الإمكانيات الهائلة التي توفرها لاكتشاف مواد تتميز بخصائص الالتئام الذاتي.

وتتميز هذه الطباعة بدمج مفهوم التجميع الذاتي الجزيئي مع تكنولوجيا التصنيع المضافة، لإنتاج نوع جديد من المواد المعدنية العضوية أو الهجينة ذات الخصائص الفريدة. وهو ما يسمح باستخدامها في التطبيقات المتعلقة باكتشاف مواد جديدة في تحويل الطاقة الشمسية، وتطوير أجهزة وأنظمة جديدة ذات وظائف متقدمة ومعززة، مثل إطلاق جيل جديد من الإلكترونيات وأجهزة الاستشعار والخلايا الشمسية.

• يعتبر اعتمادكم على التجميع الذاتي الجزيئي في الطباعة ثلاثية الأبعاد أسلوبا جديدا وفريدا في هذا المجال. ما التطبيقات العملية الممكنة لهذا الابتكار؟

من أبرز التطبيقات العملية الممكنة لهذه الطابعة استخدامها في الكشف عن مواد جديدة ذات خصائص بيولوجية. هذا الابتكار يمكن توظيفه في ميدان الطب، وخاصة في مجال طباعة الأنسجة البيولوجية. من جهة أخرى يمكن أن تحمل الطباعة التكنولوجيا المعلوماتية والمعلومات الكمية، وبالتالي ستلعب دورا كبيرا في الانتقال إلى الجيل القادم من الحواسيب، والتي بدورها ستحدث ثورة في اقتصاد الإلكترونيات.

• باعتبارك مؤسس برنامج بحوث التكنولوجيا الإحلالية، ما الأبحاث القادمة التي تعمل عليها بهذا المجال، رفقة فريقك البحثي في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بجامعة حمد بن خليفة؟

يعمل الفريق في هذا البرنامج على تطوير جيل جديد من الخلايا الشمسية التي ستكون لها كفاءة عالية جدا تفوق الكفاءة الحالية بنسبة 80%. هذا إلى جانب عملنا على محاولة تطوير معالجات كمية باستعمال ما يسمى التركيب الذاتي للجزئيات.

ويقوم الفريق بتطوير حساسات وأجهزة استشعار جديدة ذات كفاءة عالية جدا، بالإضافة إلى تطوير طابعات جديدة مبنية على مفهوم التركيب الذاتي للجزئيات.