استخلاص الصور من الضجيج العرضي

أجرى اختصاصيون من برينستون تجربة باهرة، فقد استعادوا شكلاً واضحاً لصورة أصلية مرَّ الضوء الصادر عنها عبر بلاستيك نصف شفاف كوَّد الأشعة الأصلية تكويداً عشوائياً.
وكان هؤلاء الخبراء قد بيَّنوا في العام الماضي كيف يمكن للبصريات اللاخطية أن تستعيد المعلومات الضائعة عن الأجسام، واستمروا في تطوير هذا الاتجاه، فقد وضعوا في تجربتهم الجديدة على طريق شعاع الليزر صفيحة زجاجية فيها عدد من الأرقام والأشرطة، ثم وجهوا حزمة الضوء الناتجة إلى كاميرا ترسل الصورة نحو شاشة.
وبعد أن وضعوا قطعة بلاستيك بين الصفيحة والكاميرا، اختفت الصورة من الشاشة، وتحولت إلى خلفية مطموسة، ثم وضعوا أمام الكاميرا بلورة لاخطية من نيوبات الباريوم السترونتسيوم، وأجبروا أمواج الضجيج والأمواج الحاملة للصورة على التفاعل بعضها مع الآخر، فاستعيدت الصورة. وقد استخدموا لأجل ذلك تشكيلة جديدة من الطنين العشوائي لتقوية الإشارة المفيدة على حساب طاقة الضجيج، ونتج عن ذلك منظومة ذات تبئير ذاتي للضوء المبعثر.
هذا المبدأ الخاص بالتأثير المتبادل لدى مكونات الحزمة يشبه على نحو جزئي الفكرة المستخدمة في إرسال الصور عبر جسم غير شفاف، وقد أمكن للباحثين بتوحيد الفيزياء الإحصائية ونظرية المعلومات والبصريات أن يخلقوا نظرية جديدة تتعلق بانتقال الإشارات المشوشة في المواد اللاخطية، ويعتقد هؤلاء الباحثون أنه يمكن مواءمة هذا المبدأ ليعمل مع مختلف أنواع الموجات، بحيث يمكن تحسين الماسحات الطبية العاملة بالأمواج الفوصوتية، والمناظير الليلية العاملة بالأشعة تحت الحمراء من أجل الرؤية الليلية، والمنظومات التلفزيونية الخاصة بالمراقبة عبر الضباب، ورادارات الطيران، وأجهزة الرؤية تحت الماء.

الغرافان مادة كربونية فريدة

قدم علماء بريطانيون من جامعة مانشستر للعالم اكتشافاً جديداً هو مادة الغرافان، وهي إحدى التراكيب الفريدة الناتجة عن مادة الغرافين، التي ظهرت لأول مرة في تاريخ العلم بين حيطان هذه الجامعة عام 2004، التي استخدمت لقياس جزيئات الكون الأساسية ولتشكيل كرة هوائية وأصغر ترانزيستور في العالم وغيرها من التطبيقات الهامة.
والغرافين كريستال ثنائي البعد من ذرات الفحم ومادة ذات ناقلية عالية إلى حد غير معتاد. وقد استرعت اهتمام الفيزيائيين وعلماء المواد الذين بدؤوا يبحثون بنشاط عن تطبيقات لهذا الاكتشاف الجديد. وقد تبين لهم لاحقاً أنه يمكن تغيير شكل الغرافين من خلال تفاعله مع مواد أخرى، وهو ما قاموا به فعلاً، فحصلوا على مادة ذات خواص إلكترونية مختلفة.
فقد جرى ربط الهيدروجين بطبقات من ذرات الكربون بوساطة الاحتفاظ بالغرافين في بلازما هيدروجينية، دون أن يؤثر التفاعل على بنية الأسطح الكربونية، وتشكلت بلورات ثنائية البعد أعطاها الفيزيائيون اسم الغرافان، لكن تسخين البنية الكربونية الجديدة حتى حرارة 450 درجة مئوية طوال 24 ساعة يؤدي إلى انفصال ذرات الهيدروجين.
وخلافاً للغرافين المادة الجيدة الناقلية، فإن الغرافان مادة عازلة، ويسمح هذا الاكتشاف بالتفكير بأجهزة جديدة تقوم على أساس من توليفة الغرافين - الغرافان.
وهنا من الضروري الإشارة إلى أن الترانزيستورات المصممة على أساس الغرافين أسرع عدة مرات من الترانزيستورات السيليكونية، وتستهلك قدراً أقل من الطاقة، لكن عملها أقل استقراراً، مما يحد من استخدامها، ويضاف إلى ذلك مشكلة أخرى تتعلق بعدم توصل العلماء بعد إلى طريقة اقتصادية لإنتاج واسع للغرافين والغرافان.  

خلق مادة معقدة من عنصر واحد

قامت مجموعة علمية تضم علماء من روسيا والولايات المتحدة وإيطاليا والصين بصنع مركـَّب بنيته وسلوكه معقدان (كما لو أنه مصنوع من عدة عناصر)، لكنه يتألف في الحقيقة من عنصر واحد من عناصر الجدول الدوري.
المركـَّب الجديد هو بوريد البوريوم، وصيغته الكيميائية هي B28 ، ويمكن أن يوجد تحت ضغوط وحرارة عالية جداً فقط (أكثر من 190 ألف ضغط جوي وحرارة تبلغ 1400 درجة مئوية).
وخلافاً للجزيئات الضخمة المعروفة المصنوعة من هذا العنصر (الفوليرين مثلاً)، حيث تكون كل الذرات متكافئة، فإن بوريد البوريوم يتميز ببنيتين هما العناقيد العشرونية B12 وعناقيد B2 التي تتناوب لتشكل شبكة بلورية مشابهة شكلاً للشبكة الموجودة لدى كلوريد الصوديوم، وكل خلية في هذه المنظومة تتألف من 28 ذرة بوريوم.