الكيمياء العضوية في حياتنا

أ. نوف العويدي جائزة الملك فيصل

أحدثت أشباه الموصلات والدوائر الإلكترونية طفرة هائلة في عصرنا الحالي، فبفضلها تمكنّا من كتابة هذا المقال وتمكنت أنت عزيزي القارئ من قراءته، بكل تأكيد لا يوجد أحد في ركن من أركان المعمورة إلا وقد استخدم أشباه الموصلات لمئات المرات في حياته. فهي تلعب دورًا لا غنى عنه في التكنولوجيا، حيث أسهمت في حدوث تطور كبير في العديد من المجالات؛ سواءً في الاتصالات السلكية واللاسلكية وفي الطب والفضاء وغيرها من المجالات.

تستخدم أشباه الموصلات في المجال الطبي في التشخيص والعلاج. وتُعد أجهزة العلاج بالليزر أحد هذه التطبيقات؛ حيث تعتمد هذه الأجهزة على أحد أنواع الأشعة الضوئية، وتُعتبر بديلًا عن الطرق التقليدية مثل المشرط في حالات خاصة كالأنسجة الرخوة، وتنتشر عمليات تصحيح النظر عن طريق الليزر، وبعض عمليات تفتيت الحصى، والتنظير الليزري، والعمليات التجميلية لإزالة آثار الندب والجروح. وقد كان إسهام البروفيسور فيديريكو كاباسو Federico Capasso الفائز بجائزة الملك فيصل في العلوم 2005م، في اختراعه الليزر الكمِّي المتصاعد وتطويره وتطبيقه في مجالات عديدة، ثورة علمية وهندسية. وهو نوع جديدٌ من الليزر يستخدم أسلوبًا فريدًا لانتقاء طول موجة الضوء، ويسمح بإنتاج أطوال أمواج في المجال تحت الأحمر الأوسط وتحت الأحمر البعيد، والتحكم في قيمها بطريقة مستمرة. وقد أمكن تطبيقه في مجالات علمية وصناعية مختلفة تشمل التحليل الطيفي الدقيق، وكشف الغازات الأثرية، وكيمياء المناخ، والتشخيص الطبي.

إنّ القدرة على طباعة أجهزة إلكترونية ثلاثية الأبعاد ستقود إلى تطبيقات عديدة، بما في ذلك شاشات العرض والإضاءة في الحالة الصلبة والإلكترونيات التي يمكن ارتداؤها، والأجهزة الطبية ذات الدوائر المدمجة. وقد استطاع البروفيسور السير ريتشارد فريند Richard Friend الفائز بجائزة الملك فيصل في العلوم 2009م، استحداث تقنية لتصنيعها من مواد بلاستيكية عن طريق الطباعة المباشرة، مما يختلف اختلافًا جذريًا عن التقنيات التقليدية. وصنع هو وفريقه أول صمّامٍ ثنائي عالي المردودية باستخدام البوليمرات المترافقة. وبذلك وفَّر وسيلة أرخص وأكثر كفاءة في تصنيع أشباه الموصلات. وكانت مساهمته حاسمة في بلورة فهمنا لدور الإكسيتون في آلية الانبعاث الضوئي في هذه المواد.

هذه الاكتشافات ساهمت في تحسين جودة حياتنا من خلال ثورة تقنية ومعرفية هائلة مكَّنت الإنسان من إيجاد أسلوب أسهل لتنفيذ كافة الأنشطة اليومية. ومهَّدت الطريق أمام تطوير تطبيقات عديدة للأجهزة المصنّعة من المواد العضوية عديدة البلمرة بما في ذلك الأجهزة الكهروضوئية والدوائر الترانزستورية. كما قادت إلى إنتاج هذه المواد على المستوى التجاري، وتأهيل الكوادر البشرية في مجال تصميمها وإنتاجها.