كيمياء

الفائزون بجائزة نوبل في الكيمياء لعام ٢٠٢٥. الصورة: نيكلاس إلمهد © Nobel Prize Outreach

جائزة نوبل في الكيمياء 2025: ثورة الأطر العضوية المعدنية - الأطر المعدنية العضوية لالتقاط الغاز والطاقة الخضراء

فاز ثلاثة باحثين - سوسومو كيتاغاوا، وريتشارد روبسون، وعمر ياغي - بجائزة نوبل لتطويرهم مواد مسامية جديدة قادرة على تخزين وترشيح واحتجاز الجزيئات، مع تطبيقات تتراوح من الطب إلى أزمة المناخ.
جيفري هينتون وجون هوبفيلد، اثنان من الباحثين الرئيسيين في مجال الذكاء الاصطناعي، فازا بجائزة نوبل في الفيزياء عام 2024. الصورة تم إعدادها باستخدام برنامج DALEE وليست صورة علمية

ويلعب الذكاء الاصطناعي دورًا رئيسيًا في فئتين من جوائز نوبل لعام 2024، وهذه علامة على أشياء قادمة

ومن المحتمل أن نشهد منح المزيد من ميداليات نوبل للباحثين الذين استخدموا أدوات الذكاء الاصطناعي. وعندما يحدث هذا، فقد نجد أن الأساليب العلمية التي تحترمها لجان جائزة نوبل سوف تبتعد عن الفئات البسيطة مثل "الفيزياء"، و"الكيمياء"، و"علم وظائف الأعضاء".

من سيفوز بجائزة نوبل في الفيزياء هذا العام؟ كل التوقعات

يتم الإعلان عن جوائز نوبل في بداية شهر أكتوبر من كل عام، وقبل ذلك بحوالي شهر تنتشر شائعات وتوقعات وتكهنات حول هوية المرشحين وفرص الفوز. في السنوات الأخيرة، وذلك باستخدام أدوات تحليل البيانات المبتكرة، وخبراء التنبؤ
كيمياء. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

البودكاست: "متابعة العلم"، الحلقة 4: الكيمياء - رد فعل، نصف رد فعل، نظرة واحدة سريعة

حلقة من بودكاست تل أبيب 360 التابع لجامعة تل أبيب تستعرض الأبحاث العلمية. (العبرية فقط)
جزيئات البنتين الفردية (الأصفر) على الطبقة العازلة (الأزرق). على اليمين: تتدفق الإلكترونات ذات الدوران المتوازي (الأسهم الصغيرة) من طرف التنغستن (أعلى) إلى الجزيء (أسفل). المصدر: ETH زيورخ / أشواريا فيشواكارما وستيفان كوباريك

طور العلماء طريقة جديدة للتحكم في الحالات الكمومية باستخدام الكيوبتات المغناطيسية

يمكن أيضًا استخدام التيارات المستقطبة المغزلية للتحكم في الحالات الكمومية للسبينات الإلكترونية الفردية. نتائج البحث المنشورة في المجلة العلمية Science يمكن استخدامها في تقنيات مختلفة في المستقبل، على سبيل المثال في السيطرة على حالتي
المحاكاة الكيميائية. تم إعداد الصورة كرسم توضيحي باستخدام برنامج الذكاء الاصطناعي DALEE ولا تستخدم كصورة علمية.

ليس فقط في أجهزة الكمبيوتر: تعمل "شرعية" إعادة التشغيل أيضًا في عمليات المحاكاة الكيميائية

اكتشف الباحثون أن الطريقة الأصلية لتسريع العمليات الكيميائية هي إعادة التشغيل
هندسة الأجسام المضادة. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

أنسنة الرسول

وتبشر الخوارزمية التي طورها علماء المعهد بقفزة إلى الأمام في مجال إضفاء الطابع الإنساني على الأجسام المضادة، وقد تمكن من تطوير أدوية جديدة بسرعة وكفاءة ورخيصة. المفتاح: الاستقرار
عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ألياف نانوية كربونية. من المادة العلمية

عصفوران بحجر واحد - تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ألياف نانوية كربونية

إن فكرة احتجاز ثاني أكسيد الكربون أو تحويله إلى مواد أخرى من أجل مكافحة تغير المناخ ليست جديدة. ومع ذلك، فإن مجرد تخزين ثاني أكسيد الكربون في مركب معين قد يؤدي إلى تسربه إلى البيئة
يُظهر هذا الرسم التوضيحي قمر زحل الجليدي إنسيلادوس مع تراكم جزيئات الجليد وبخار الماء والجزيئات العضوية المقذوفة من الشقوق في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

مفاجأة زحل: ناسا تكتشف مصدر طاقة وجزيء أساسي للحياة على القمر إنسيلادوس

وفي الدراسة الجديدة، تم اكتشاف دليل على وجود مصادر إضافية للطاقة الكيميائية، أقوى بكثير وأكثر تنوعا من إنتاج الميثان: حيث تم العثور على مجموعة من المركبات العضوية التي تم تأكسدها، وهذا يشير إلى العديد من المسارات الكيميائية لوجود حياة محتملة في الأرض. محيط
البنزين، وهو نوع أبسط من حلقات الكربون. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

قام الباحثون بتصنيع حلقة كربون مستقرة من الكربون C16، على الرغم من أنه من الناحية النظرية كان ينبغي أن تتحلل على الفور

قبل الاصطناع الناجح، لم يكن من الواضح ما إذا كان من الممكن إنشاء مثل هذا الجزيء والحفاظ عليه مستقرًا لفترة كافية لدراسة بنيته وخصائصه الإلكترونية.
تمار شتاين. الائتمان – أوري شتاين

الجامعة العبرية هي الرائدة في منح ERC للمبتدئين. سيحصل عشرة باحثين على 17 مليون يورو لمدة خمس سنوات 

عدد فوز الباحثين العبريين يضع الجامعة في المركز الأول بين جامعات إسرائيل من حيث نسبة النجاح بين المتقدمين، بزيادة 5.5% مقارنة بالعام الماضي وأعلى عدد من الفائزين
تكنولوجيا النانو لتحسين الألواح الشمسية. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

قبض على الشمس في أشعتها

ابتكر الباحثون إسفنجة معدنية تعمل على زيادة الطاقة الضوئية ويمكنها امتصاص المواد إليها
عالم الروبوت. الرسم التوضيحي باستخدام برامج الذكاء الاصطناعي. تعريفات: آفي بيليزوفسكي

تمكن عالم الذكاء الاصطناعي من إعادة إنتاج الاكتشافات الحائزة على جائزة نوبل دون قصد

نجح AI-Descartes، وهو عالم جديد في الذكاء الاصطناعي، في إعادة إنتاج عمل حائز على جائزة نوبل باستخدام التفكير المنطقي والانحدار الرمزي للعثور على معادلات دقيقة. النظام فعال ضد بيانات العالم الحقيقي ومجموعات البيانات الصغيرة، مع الهدف المستقبلي
جزيئات عضوية. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

التعرف على المركبات العضوية باستخدام الضوء المرئي

نجح باحثون من جامعة سانتياغو في تشيلي، يعملون في مجال التعلم الآلي، في تطوير طريقة مبتكرة لتحديد المركبات العضوية بناءً على معامل الانكسار عند طول موجي ضوئي واحد
تخزين المواد الخطرة. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

يرتبط أحد المنظفات الشائعة بزيادة كبيرة في الإصابة بمرض باركنسون

على مدى المائة عام الماضية، تم استخدام مادة ثلاثي كلور الإيثيلين الكيميائية [TCE] في القهوة منزوعة الكافيين، ومنظفات المعادن، والملابس ذات التنظيف الجاف. ومن المعروف أن المادة نفسها هي مادة مسرطنة، وترتبط بالإجهاض وأمراض القلب الخلقية
اكتشف باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا خصائص مغناطيسية مخفية في المواد الإلكترونية متعددة الطبقات من خلال تحليل النيوترونات المستقطبة بمساعدة الشبكات العصبية

استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف عن المغناطيسية

محاكاة تشرح عملية إنتاج الكهرباء: يفرز التسارع جزيئات إعادة التدوير (تنقل الإلكترون) إلى قطب من الفولاذ المقاوم للصدأ (الأنود). ومن هناك تستمر الإلكترونات في الوصول إلى قطب البلاتين (الكاثود) وإلى جزيئات ماء البحر. بعد تفاعل كهروكيميائي مع البلاتين، يتحلل ماء البحر ويشكل الهيدروجين. يؤدي مرور الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود إلى توليد تيار كهربائي، ويمكن تخزين الهيدروجين المنبعث في العملية واستخدامه لاحقًا لإنتاج طاقة إضافية في خلايا الوقود الهيدروجيني. بفضل عملية التمثيل الضوئي، تتسارع هذه العملية عند التعرض لأشعة الشمس، ولكنها تستمر أيضًا في غياب الضوء.

الكهرباء من البحر

طور الباحثون في التخنيون طريقة جديدة لإنتاج الكهرباء من الطحالب بطريقة فعالة وصديقة للبيئة. الفكرة، التي ولدت في ذهن طالب الدكتوراه يانيف شلوسبيرغ أثناء السباحة في البحر، تم تطويرها إلى نموذج أولي من قبل باحثين من ثلاث كليات

تمكن الباحثون من تغيير الخواص الكهربائية للمادة عن طريق إزالة ذرة الأكسجين من البنية الأصلية

نجح الباحثون في كلية علوم وهندسة المواد في التخنيون في تغيير الخواص الكهربائية للمادة عن طريق إزالة ذرة الأكسجين من الهيكل الأصلي. التطبيقات الممكنة: التصغير الإلكتروني وكشف الانبعاثات الإشعاعية
تمثيل تخطيطي للجزيئات الفردية في بلورة يوضح تطور الترتيب من الأدنى (الأحمر) إلى الأعلى (الأزرق)

ألعاب التشكيل - حول النظام الناشئ عن الفوضى

من أي الأمونيا. الصورة: شترستوك

يمكن استخدام الأمونيا "الخضراء" كوقود في المستقبل

الانزيمات البيولوجية. الرسم التوضيحي: شترستوك

الانزيمات البيولوجية كمصدر للهيدروجين

مكب النفايات الإلكترونية. الصورة: شترستوك

إعادة تدوير نظيفة وفعالة للنفايات الإلكترونية

أكاسيد العناصر النادرة الجادولينيوم والبراسيوديميوم والسيريوم والسماريوم واللانثانم والنيوديميوم [الصورة: USDA ARS]

مصدر جديد للعناصر النادرة

طحالب. المصدر: موقع pixabay.com.

طريقة سريعة لتحويل الطحالب إلى وقود حيوي

انف. من بيكساباي.كوم

أنف اصطناعي تم إنتاجه بطابعة ثلاثية الأبعاد

الجدول الدوري. الرسم التوضيحي: شترستوك

2019 هي السنة الدولية للجدول الدوري

النفايات النووية. الرسم التوضيحي: شترستوك

تم تطوير مادة لتنظيف المياه من منتجات النفايات النووية

البروفيسور نير حاكم الصورة: المتحدث الرسمي باسم معهد وايزمان

محبط عند المنعطف

شله والنبيذ لكيدوش. الصورة: شترستوك

طعم كيمياء النبيذ

تشكيل مجموعات البروتين المعقدة. / من خلال الضبط الدقيق للعمليات الكيميائية بمساعدة المجمعات المعدنية العضوية رسم توضيحي: بروفيسور أشرف باريك، التخنيون

طريقة جديدة وفعالة لتكوين البروتينات المعقدة

جزيء. الرسم التوضيحي: شترستوك

حدد العلماء بروتينًا ربما كان موجودًا في بداية الحياة

لقطة مقربة لعين الزرد. نظام رؤية متطور ودقيق

نظرة إلى عين السمكة

المحفزات الحيوية (الموجودة في الجزء السفلي من القارورة)، المثبتة على جزيئات اللجنين الكروية الموجودة داخل بوليمر طبيعي، تفتح نافذة على التفاعلات الاصطناعية الخضراء في وجود الماء [الصورة من فاليريا أزوفسكايا]

المواد الاصطناعية ذات الأصل البيولوجي

استفاد العلماء من حقيقة أن اللامركزية تؤثر على خاصية الإلكترون التي تسمى "الدوران"، والتي تتميز بحالتين - "الدوران لأعلى" و"الدوران للأسفل" - على غرار دوران الجزء العلوي في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة. رسم توضيحي: بروفيسور رون نعمان، معهد وايزمان

الدوران الجزيئي في المختبر

خلايا سرطان الثدي في الثقافة كما تظهر تحت المجهر الضوئي. تستطيع أن ترى العصابات التي تربط الخلايا. تصوير: بروفيسور جيجر، معهد وايزمان

كل ذلك معًا وكل على حدة

الخلايا. الرسم التوضيحي: شترستوك

الإنترنت الجيني

سقالات إلكترونية نانوية الحجم يمكن دمج خلايا القلب فيها لإنشاء بقع قلبية في يونيو. تُظهر الصورة السقالة الإلكترونية النانوية (باللون الذهبي) إلى جانب أجهزة التسجيل (باللون الأرجواني) والمحفز (باللون الأخضر) وأنسجة القلب (باللون الأحمر) [بإذن من مجموعة ليبر/جامعة هارفارد]

استخدام جسيمات الفضة النانوية بطريقة طيفية مبتكرة

تتيح طريقة جديدة للتصوير بالأشعة السينية الحصول على مقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد للتفاعلات الكيميائية. رسم توضيحي: مختبر التسريع الوطني SLAC.

أسرع الأفلام تلتقط الجزيئات وهي تتحرك

طريقة مبتكرة لفصل النظائر