نجح عالم مصري شاب مع فريق بحثي من جامعة هارفارد الأميركية، في إنجاز مهمة علمية بالغة التعقيد، من أجل تسهيل نقل الكهرباء والطاقة المتجددة.
وتمكن الشاب المصري والفريق العلمي في التوصل إلى خواص مواد فائقة التوصيل للطاقة، من خلال تطبيق آلية الضغط المرتفع على تلك المواد، وهو ما يمثل طفرة كبيرة في سبيل تخفيض تكلفة نقل الكهرباء والطاقة المتجددة.
واحتفت دورية “نيتشر” العلمية الشهيرة بنتائج الإنجاز الذي حققه العالم المصري، محمود عبد الحفيظ، وهو من مواليد محافظة بني سويف بصعيد مصر، ونشرت البحث الذي أنجزه وفريقه مع إشادات من علماء ومختصين كبار في علم الفيزياء بالنتائج التي توصلوا إليها.
وتخرج محمود عبد الحفيظ من كلية العلوم بالفيوم وعمل بها مدرسا مساعدا، ثم جرى اختياره محاضرا في قسم الفيزياء بجامعة هارفارد الأميركية عام 2018.
وقال عبد الحفيظ إن دراسة خواص المادة وتطبيقاتها أصبح في مقدمة العلوم في العديد من الجامعات العالمية، وفي “بحثنا المنشور حديثاً في دورية نيتشر قمنا بدراسة مركب ينتمي إلى عائلة العناصر الانتقالية المُركَبة و صيغته الكيميائية NbSe2 وتمت دراسه بحثية أيضا علي نفس المُركَب”.
ويضيف العالم، الحاصل على الدكتوراة من ألمانيا عام 2012، أنه في هذه الدراسة، جرى تطبيق الضغط الخارجي كوسيلة فعالة وغير مدمرة للتركيب الكيميائي للمادة، ثم تمت دراسة تأثير المجال المغناطيسي على المادة بهدف فهم آلية تحولها إلى حالة التوصيل الفائق، و كذلك تأثير قيمة الضغط على درجة الحرارة التي يتبعها حالة التوصيل الفائق.
وحسب عبد الحفيظ فقد “جاءت النتائج مبهرة مقارنة بمركبات تمت دراستها سابقاً، “ووجدنا أن تطبيق ضغوط جوية تقدر بـ25 جيغا بسكال كحد أقصى، زادت درجة حرارة التوصيل الفائق أربعة أمثال القيمة عند الضغط الجوي العادي”.
واستطرد “حتى وقتنا هذا، لم يتم التوصل إلى نظرية ثابتة تشرح كيفية وأساس ميكانيكية المواد فائقة التوصيل ذات الحرارة العالية، حيث توجد نظريات كثيره ولكنها ليست كافية لشرح هذه الظاهرة، ولكن المواد المكتشفة إلى الآن تم وضعها تحت ضغط عالي جدا”.
وقال الباحث المصري في هارفارد: “نحاول الآن مع مجموعات بحثية أخرى إلى اكتشاف مواد جديدة فائقة التوصيل عند درجة حرارة الغرفة وعند الضغط الجوي العادي”.
ووفقا لعبد الحفيظ، فإذا تم الحصول على مواد فائقة التوصيل عند درجة حرارة الغرفة، فإن تقنيات جديدة ومهمة سوف تظهر وبسرعة كبيرة، منها على سبيل المثال أجهزة تعمل بالكهرباء بتكلفة لا تذكر وبكفاءة أعلى.
وختم بأن الأبحاث العلمية تعكف الآن على جعل نقل التيار الكهربائي إلى مسافات طويلة بطريقة أسهل، و”هنا يصبح استخدام محطات الطاقة المتجددة أكثر انتشارا لسهولة نقل التيار الكهربي منها وبدون أي مقاومة أو فقد يذكر، وفي أحد المشاريع الدولية الكبرى تم اقتراح إنشاء كوابل موصلات فائقة التوصيل تربط بين أوروبا بالطاقة الشمسية من محطات في إفريقيا الشمالية”.
يذكر أن عبد الحفيظ تخرج في كلية العلوم بجامعة الفيوم وعمل بها مدرسا مساعدا، ثم حصل على الدكتوراه من جامعة درسدن بألمانيا، وعقب حصوله على الدكتوراه عمل باحثا في عده معامل عالمية بدول بلجيكا والصين وألمانيا، وحاليا بجامعة هارفارد بالولايات المتحدة.
كما تم اختياره مؤخرا من قبل حكومة السويد لإنشاء مجموعة بحثية بمجال علوم المواد.
والبحث الأخير عن التوصيل الفائق للكهرباء منشور بإحدى دوريات “نيتشر” العلمية الشهيرة، بالتعاون مع جامعة هونغ كونغ وأوبسالا في السويد وجامعة موسكو وجامعة الفيوم المصرية.
