علوم وتكنولوجيا اشراف :اشرف أمين

شعاع الليزر بقياسات النانو.. الثورة القادمة في الطب وصناعة الإلكترونيات

تقاس الدول طبقا لمدي اهتمامها بالعلوم الأساسية وتحديدا الرياضيات والفيزياء. وكلما أنتج العلماء أبحاثا جديدة في هذين المجالين فتأكد أننا سنشهد علي أثر هذه الأبحاث ثورات علمية وتكنولوجية غير مسبوقة. هذا باختصار نتاج حواري مع الدكتور محمد سويلم, أستاذ مساعد الفيزياء بالجامعة الأمريكية, وأحد الوجوه الشابة الواعدة في أبحاث النانوتكنولوجي والليزر. فعلي مدار ساعتين استفاض الباحث في شرح مشاريعه البحثية في مجال الليزر والنتائج التي توصل لها والتي من المفترض أن تسهم في تعزيز أبحاث علاج الأورام والأمراض الوراثية إلي جانب صناعة الكمبيوتر والإلكترونيات.
وكما يوضح الدكتور سويلم فإنه منذ5 سنوات تمكن علماء الفيزياء الفرنسيون من إثبات إمكانية عبور أي ضوء من فتحة أصغر من طوله الموجي علي عكس ما كان يعتقد طوال القرون الماضية. هذا الاكتشاف العلمي الجديد مهد الطريق لأبحاث متعمقة حول إمكانية إنتاج وتركيز أشعة الليزر بمقاييس النانومتر( وهو جزء من المليار جزء من المتر) والتحكم في سرعات الليزر سواء بالفمتوثانية( واحد علي مليون مليار جزء من الثانية) أو البيكوثانية( وهي واحد علي مليون مليون من الثانية. وبالتالي يمكن تصوير الجسيمات الدقيقة مثل الحمض النووي أو البروتينات.
ويضيف الدكتور سويلم أنه علي مستوي أبحاث الأورام إذا تمكنا من تصوير البروتينات الدالة علي الورم عبر هذه التقنية فإننا بالتالي يمكننا تحديد الخلايا السرطانية وعلاجها دون غيرها من الخلايا الأخري. وعلي نفس السياق, يوضح الدكتور سويلم أنه من خلال التحكم في قياسات الضوء نستطيع تطوير صناعة الدوائر الإلكترونية والمعالجات الرقمية فعالميا بلغنا أقصي مدي في سرعة نقل المعلومات بين المعالجات الدقيقة مما يسبب اختناق في سرعة الاتصال بين هذه المعالجات ويقلل الكفاءة بشكل ملحوظ. وللتغلب علي هذه المشكلة فإننا نقوم حاليا باستبدال الإشارات الكهربائية بإشارات ضوئية بين الدوائر الإلكترونية عن طريق استخدام مصدر للليزر مع موجهات ضوئية متناهية الصغر(50 نانومتر( والتي يمكنها نقل كم هائل من المعلومات بسرعات فائقة وبالتالي تحسين كفاءة الأجهزة. ولعل نقطة التميز التي حققناها في الوقت الراهن هو أننا استفدنا من خبرتنا في التحكم بقياسات شعاع الليزر علي مستوي النانومتر بما يمكننا من تصميم موجهات ضوئية بالغة الصغر تنقل المعلومات بين الدوائر الإلكترونية بكفاءة70% وهي نسبة مرتفعة جدا إذا ماعلمنا أن أعلي كفاءة في نقل البيانات توصلت إليها المراكز البحثية الدولية لا تتعدي18%.
اللافت في الأمر, أن كل هذه الأبحاث العلمية من الممكن تحويلها الي براءات اختراع تعود بالنفع علي البحث العلمي والصناعة بشكل عام. وقد بدا من حديث الدكتور سويلم أن هذا الأمر يتطلب تحمس مراكز بحثية أخري تعمل في تخصصات مختلفة لتحويل الدراسات الفيزيائية الي أبحاث تطبيقية في مجالات الطب وصناعة الإلكترونيات وبالتالي تحويل البحوث العلمية الي ابتكارات تكنولوجية للسوق المصري والعالمي. يذكر أن الدكتور سويلم له أكثر من70 بحثا علميا منشورا في مجلات علمية ومؤتمرات دولية كما عمل كباحث في جامعة تورنتو عقب حصوله علي الدكتوراه من جامعة ماكماستر عام2008, وكان ينوي البقاء بكندا ولكن اندلاع ثورة25 يناير ألهمت سويلم في العودة إلي وطنه لتعليم شباب مصر وتعزيز فهمهم في العلوم البصرية. كما أسس دكتور سويلم الفرع المصري الأول للجمعية البصرية الأمريكية للتواصل مع الطلاب وتبادل العلم في هذا المجال.