SCIENTIFIC AMERICAN ARABIC مجلة العلوم النسخة العربية - المجلد_27 - العددان 1\2

Page 50

‫تتمة الصفحة ‪( 31‬تصوير الالمرئي فوتوغرافيا بأربعة أبعاد)‬

‫اإللكترونات أو ت ِ‬ ‫ُفس� � ��د التصوي� � ��ر (والع ِّين َة‬ ‫�ورات اجلليدي ُة‬ ‫نفس� � ��ها!) كم� � ��ا تفع� � ��ل البل� � � ُ‬ ‫ص َور‬ ‫االعتيادية‪ .‬وبهذه الطريقة حصلنا على ُ‬ ‫خلاليا بكتيرية وبلورات پروتينية‪ .‬ونأ ُمل بأن‬ ‫نتمكن في املستقبل من رصد پروتينات مبثوثة‬ ‫في مثل هذا امل� � ��اء الزجاجي مطو َّية (منثنية)‬ ‫ومنش� � ��ورة‪ :‬إذ تعمل نبضة توقيت على رفع‬ ‫درجة احل� � ��رارة بقدر يكفي لصه� � ��ر ُق َط ْيرة‬ ‫دقيقة من املاء احمليط بالپروتني‪ ،‬الذي ما أن‬ ‫ينتشر حتى ينثني مطو ّيا من جديد‪ .‬وعندما‬ ‫يب� � ��رد املا ُء ويتج َّمد ثانية‪ ،‬فإنه يجعل ا ُ‬ ‫جلز َْي َء‬ ‫�لوب‬ ‫مه َّيأ لنبضة توقيت أخرى‪ .‬وهذا األس� � � ُ‬ ‫ذاتُه قد يتيح لنا معاين َة اخلصائص الدينامية‬ ‫للسياط(‪ flagella )1‬وللطبقات الثنائية ذوات‬ ‫ِّ‬ ‫األحماض الدهني���ة ‪،the fatty acid bilayers‬‬ ‫الت� � ��ي تؤ ِّلف أغش� � ��ي َة اخلاليا‪ .‬وال ش� � ��ك في‬ ‫أن تقني َة طيف ّيات فق� � ��دان طاقة اإللكترونات‪،‬‬ ‫شأن دراس� � ��اتِنا املتعلقة بالگرافيت‪ ،‬ستتيح‬ ‫َ‬ ‫لنا اسكتش� � � َ‬ ‫�اف م� � ��ا يطرأ م� � ��ن تغ ُّيرات في‬ ‫الرواب� � ��ط‪ ،‬مع العلم بأن تل ُّق� � � َ‬ ‫�ف الصورة قبل‬ ‫حت ُّرك املنظومة احليوية أو ُّ‬ ‫حري بأن‬ ‫تفككها‬ ‫ّ‬ ‫يعط� � ��ي صورا أكثر وضوح� � ��ا مما هو متاح‬ ‫حال ّيا في الدراسات امليكروسكوپية الق ِّر َّية‬ ‫‪.cryomicroscopy‬‬ ‫وثم� � ��ة أش� � ��كال أخ� � ��رى ملبح� � ��ث‬ ‫امليكروسكوپيات اإللكترونية الفائقة السرعة‪،‬‬ ‫ميكن أن تن� � ��درج حتت املقياس النانوي في‬ ‫الدراسات املتَّصلة بعلم التحريك البنيوي‪،‬‬ ‫وحتت رتبة الفمتوثانية ف� � ��ي تصوير توزُّع‬ ‫اإللكترونات ف� � ��ي املادة‪ .‬فقد ق� � ��ام أعضا ُء‬ ‫فريق� � ��ي العامل في معهد كاليفورنيا للتقانة‬ ‫‪ ،Caltech‬إلى عهد قريب جدا‪ ،‬بعرض تقن َّي َتينْ‬ ‫جديد َت� �ْي��نْ ‪ :‬أوالهما‪ ،‬وهي ميكروس����كوپية‬

‫ِ‬ ‫املوجات الكهرمغنطيسية املتالشية‬ ‫تصوير‬ ‫ِّ‬ ‫(«الپالزمونات» ‪ )plasmons‬املتولدة ضمن‬ ‫البنى النانوس� � ��كوپية بفعل نبض� � ��ة ليزرية‬ ‫تؤس� � ��س لتقانة‬ ‫مر َّك� � ��زة ‪ -‬وه� � ��ي ظاه� � ��رة ِّ‬ ‫جديدة مثيرة تُع َرف باس� � ��م الپالزمونيات‬ ‫‪[ plasmonics‬انظ� � ��ر‪« :‬الپالزمونيات ميدان‬ ‫‪ ،‬العددان ‪،(2007) 10/9‬‬ ‫علمي واعد»‪،‬‬ ‫ص َورا‬ ‫ص ‪ .]70‬وق� � ��د أثمرت ه� � ��ذه التقني ُة ُ‬ ‫ألغشية خاليا بكتيرية وحويصالت پروتينية‬ ‫بدرجة َم ْيز من رتبة الفمتوثانية والنانومتر‪.‬‬ ‫وفي الس � � �ــنــوات القــريــبـــــة املـــاضـــيــــة‪،‬‬ ‫أتـــ� � ��اح >‪ .F‬ك� � ��راوس< [من جامع� � ��ة لودڤيگ‬ ‫ماكس� � ��يميليان في ميوني� � ��خ] و>‪ .P‬كوركوم<‬ ‫[من جامعة أوتاوا] وآخرون نظا َم اآلتوثانية‬ ‫للدراس� � ��ات البصرية (املعتمدة على الضوء)‬ ‫صر‪.‬‬ ‫باس� � ��تعمال نبضات ليزرية بالغ� � ��ة القِ َ‬ ‫وبدورنا اقترحنا ‪ -‬في معهد كاليفورنيا للتقانة‬ ‫ برام� � ��ج عد َة في مبحث امليكروس� � ��كوپيات‬‫اإللكترونية الفائقة السرعة‪ ،‬للتصوير املعتمد‬ ‫عل� � ��ى اإللكترونات من رتبة اآلتوثانية‪ ،‬ونحن‬ ‫حال ّي� � ��ا بص� � ��دد متابعة التحقي� � ��ق التجريب‍ي‬ ‫للمقترح� � ��ات‪ ،‬بالتعاون مع >‪ .H‬باتيالن< [من‬ ‫جامعة نبراسكا ‪ -‬لينكولن]‪.‬‬ ‫يش� � ��ار أخي� � ��را إل� � ��ى أن امليكروس� � ��كوپ‬ ‫�تثنائي القوة‪ ،‬متع ِّد ُد جوانب‬ ‫اإللكتروني اس� � �‬ ‫ُّ‬ ‫َّ‬ ‫االس� � ��تعمال‪ ،‬قادر عل� � ��ى العمل ف� � ��ي ثالثة‬ ‫الص � � � َور باحل ِّيز‬ ‫مج� � ��االت منفصل� � ��ة ه� � ��ي‪ُّ :‬‬ ‫احلقيقي‪ ،‬وأمناط االنعراج‪ ،‬وأطياف الطاقة‪.‬‬ ‫و ُيس� � ��تع َمل في تطبيقات كثيرة متتد من علم‬ ‫املواد وعلم املعادن‪ ،‬إلى التقانة النانوية وعلم‬ ‫احلياة‪ ،‬إضافة إلى أنه يجلو البنى السكوني َة‬ ‫بتفصيل مس َهب‪ .‬وواقع األمر أننا‪ ،‬بإدخالنا‬ ‫الص َو َر‬ ‫ال ُبع َد الرابع في احلس� � ��اب‪ ،‬نح � � � ِّول ُّ‬ ‫الس� � ��اكن َة إلى أفالم نحت� � ��اج إليها في رصد‬ ‫س� � ��لوك املادة ‪ -‬من ال� � ��ذ ّرات إلى اخلاليا ‪-‬‬ ‫َّ‬ ‫>‬ ‫تتكشف لنا مع مرور الزمن‪.‬‬ ‫وهي‬

‫ميكروس����كوپية إلكترونية فائقة السرعة‬ ‫حلق����ل قري����ب ‪ ،near-field UEM‬مت ِّك� � ��نُ من‬

‫(س ْوط)‪ُ :‬ع َ‬ ‫ض َّيات حركية في بعض اخلاليا‪،‬‬ ‫(‪ )1‬جمع ‪َ flagellum‬‬ ‫السوطيات على احلركة‪.‬‬ ‫بالسوط‪ ،‬تستعني بها‬ ‫ُ‬ ‫شبيهة َّ‬ ‫(التحرير)‬

‫إلكتروني����ة فائقة الس����رعة حلزمة أش����عة‬ ‫متقارب����ة ‪ ،convergent-beam UEM‬يقتصر‬

‫فيها َس � � � ْب ُر النبض ِة اإللكترونية على موضع‬ ‫نانوسكوپي وحيد في ع ِّينة؛ وثانيتهما‪ ،‬وهي‬ ‫ّ‬

‫‪(2011) 2/1‬‬

‫مراجع لالستزادة‬

‫‪Scientific American, August 2010‬‬

‫‪49‬‬


Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.