جزيئات نانوية تمكن من الرؤية الليلية

يعتبر الضوء من الأشعة الكهرومغناطيسية، و كل الأشعة الكهرومغناطيسية تتكون من طيف يشمل على موجات طولها من 1 بيكومتر (و هو 0.000000000001 متر) – التي تسمى بأشعة غاما – إلى 100 ألف كيلومتر (100,000,000 متر) – التي تسمى بالأشعة الراديوية.

تستطيع العين المجردة للإنسان فقط رؤية الأشعة ما بين 400 نانومتر (0.0000004 متر) – التي تتمثل بالضوء البنفسجي – إلى 700 نانومتر (0.0000007 متر) – التي تتمثل بالضوء الأحمر.

لذلك تسمى الأشعة من 10 نانومتر إلى 400 نانومتر بالأشعة تحت البنفسجية بينما تسمى الأشعة أكثر من 700 نانومتر إلى 1 ميليمتر بالأشعة فوق الحمراء.

إن حميع الأجسام دائما ما تصدر أشعة فوق الحمراء و ذلك بسبب الحرارة التي يبعثها كل جسم. و لكن، لكون هذه الأشعة أشعة فوق الحمراء، فإن العين المجردة لا يمكنها رؤية هذه الأشعة.

توجد هناك كاميرات تسمى بكاميرات التصوير الحراري و تعمل هذه الكاميرات بتحويل الأشعة تحت الحمراء إلى أشعة مرئية للعين المجردة. و عليه، تمكن هذه الأشعة الإنسان من رؤية جميع الأجسام التي تبعث الحرارة حتى في الليل – و ذلك عند غياب الضوء.

إن المعدات المستخدمة لتحويل الأشعة فوق الحمراء إلى أشعة مرئية عادة ما تكون كبيرة الحجم مما يصعب للإنسان حملها طوال الوقت. لذلك، قام بعض العلماء مؤخرا بإنتاج جزيئات نانوية تستيطع تحويل الأشعة فوق الحمراء إلى اللون الأخضر.

للتأكد من عمل هذه الجزيئات بشكل صحيح، قام العلماء بحقن هذه الجزيئات في عين الفئران و عمل تجارب نفسية على الفئران.

كانت أحد هذه التجارب هي وضع الفأر في حوض عميق و تعليم الفأر بالاتجاه إلى الضوء الأخضر (على شكل مثلث أخضر) إذا أرد الفأر النجاة. ثم بعد ذلك، قاموا بحقن نصف الفئران بالجزيئات النانوية و إعادة التجربة إلا أنهم في هذه المرة، لم يقوموا برسم المثلث باللون الأخضر بل قاموا برسمه بالأشعة فوق الحمراء.

وجدت نتائجهم بأن جميع الفئران المحقونة عيونهم بالجزيئات النانوية استطاعوا اتباع هذه الأشعة بينما الفئران الغير محقونة بهذه الجزيئات لم تستطع التوجه إلى مسلك النجاة مما أكد لهم عمل هذه الجزيئات بالشكل المطلوب.

و عليه، فإن الخطوة التالية تتضمن عمل هذه التجارب على البشر و لكن توجد هناك بعض المعوقات. أهم هذه المعوقات بأن هذه الجزيئات النانوية مكونة من إربيوم و إتيربيوم و هما عنصران كبميائين غير عضويان مما بعني أنه لا يوجد هناك توافق حيوي بين هذه الجزيئات و جسم الإنسان حيث يتكون جسم الإنسان من مواد عضوية.

لذلك، فيعمل هؤلاء العلماء الآن على إنتاج جزيئات نانوية عضوية يمكن تجربتها على الإنسان من دون أية خطورات.




المصادر:

(1) American Chemical Society.
(2) Phys.org. (2019). Nanoparticles could someday give humans built-in night vision. [online] Available at: https://phys.org/news/2019-08-nanoparticles-humans-built-in-night-vision.html [Accessed 13 Sep. 2019].