الصين تحقق اختراقا في دراسة التركيب الذري للأيونات المهدرتة (4)

/مصدر: شينخوا/  2018:05:15.15:20

كشف علماء صينيون عن التركيب الذري لأيونات الصوديوم المهدرتة، المكون الكيميائي الأساسي لمياه البحر، بحسب ما ذكرت صحيفة (تشاينا ديلي) اليوم الثلاثاء.

ومن خلال مجهر القوة الذرية الذي طورته الصين، تمكن علماء من جامعة بكين والأكاديمية الصينية للعلوم، من معاينة التركيب الذري للأيونات المهدرتة في بيئتها الطبيعية.

وبحسب العلماء، فإن هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها لدراسة السوائل المائية الأخرى، ما يفتح آفاقا جديدة لعلوم الجزيئات والمواد.

ونشر البحث في 14 مايو الجاري في دورية "نيتشر" العلمية.

وهذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها العلماء من رؤية التركيب الذري للأيونات المهدرتة منذ إطلاق هذه النظرية قبل أكثر من 100 عام خلت.

ومنذ أواخر القرن الـ19، يدرس العلماء تموه الأيونات، وهي العملية التي يقوم خلالها الماء بتحليل مواد قابلة للذوبان مثل كلوريد الصوديوم أو الملح. ورغم أن هذه العملية شائعة للغاية في الطبيعة، إلأ أن كيفية عملها على المستوى الذري ظلت سرا غامضا.

وقال وانغ إن قه، رئيس الفريق البحثي إن الماء هو السائل الأوفر على الأرض، مشيرا إلى ان تركيبه الكيميائي البسيط - المؤلف من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين، هو العنصر الأساسي لجل الحياة على الأرض.

ونقلت (تشاينا ديلي) عن وانغ قوله "إن العلوم الكامنة خلف الماء، ولا سيما تلك التي تتعلق بتركيبه وتفاعله مع مواد كيمائية أخرى، صعبة للغاية ولا يتم فهمها بشكل جيد". وفي عام 2005 ، أدرجت الدورية العلمية تركيب الماء كأحد الألغاز العلمية الأكثر غموضا، رغم ما تم القيام به من أبحاث على مدار قرن.

وقال جيانغ يينغ، الأستاذ بالمركز الدولي للمواد الكمية بجامعة بكين"السبب الرئيسي لتعقيد الماء هو بساطته".

وأضاف أنه نظرا لأن ذرات الهيدروجين بسيطة وصغيرة للغاية مقارنة مع ذرات الأكسجين، فإن الصفات الغريبة للميكانيكا الكمية تبدأ التدخل بالتجارب وتجعلها أقل قابلية للتنبؤ.

وتابع جيانغ "من هنا، بات من الضروري للعلماء أن يشاهدوا بشكل مباشر كيف يتفاعل الماء مع المواد الأخرى على المستوى الذري".

كما اكتشف الفريق البحثي أن هناك حاجة بالتحديد إلى ثلاث جزيئات مياه للسماح لأيون صوديوم فردي بالتنقل بشكل أسرع بما يتراوح بين 10 إلى 100 ضعف سرعة الأيونات المهدرتة الأخرى - وهي العملية التي قد تؤدي الى تطور كبير في صنع بطاريات ليثيوم أكثر كفاءة وطلاءات مضادة للتآكل ومحطات تحلية مياه البحر، بحسب المقال المنشور في دورية "نيتشر".

وأوضح جيانغ أن هذا الكشف يتيح فهما أفضل كذلك لدى العلماء بشأن كيفية اتصال الخلايا ببعضها من خلال تبادل الأيونات عبر قنوات على أغشيتها.