في مختبر البروفيسورة عادي سلومون، في قسم الكيمياء ومعهد النانو- تكنولوجيا  في جامعة بار-إيلان، قام طالب الدكتوراة محمد حمودة، بتطوير اجهزة استشعار بصرية تمكن من تحديد مشتقات الأدوية الموجودة في تراكيز منخفضة في المياه.

مشكلة تلوثات مياه الشرب معروفة منذ عقود، وتشكل خطراً على النظام البيئي. أحد الملوثات الرئيسية في المياه هو الفارماسوتيكال، الذي يأتي ليس فقط من صناعة الأدوية ولكن أيضاً من استهلاكها. بالإضافة إلى ذلك، هناك تلوث ناتج عن مواد الرش والاسمدة الزراعية. بمعنى آخر، في كل كوب من الماء الذي تشربونه، هناك كمية صغيرة من الأدوية ومواد الرش.

في مختبر بحث البروفيسورة عادي سلومون، في مركز التكنولوجيا النانو في جامعة بار-إيلان، قام طالب الدكتوراه محمد حمودة بالتعاون مع الدكتور العاد سجل (אלעד סגל) بتطوير لوحة ذكية بحجم عملة الأغورة يمكنها تحديد الملوثات في المياه.

كيف يعمل التطوير؟

يتم وضع اللوحة الذكية في كوب الماء، ثم تخرج وتجفف، ومن ثم يتم وضعها تحت مجهر بصري خاص يستشعر ببصمة الجزيء.

ما هي هذه اللوحة الذكية بالضبط وكيف يتم إنتاجها؟

يقوم الباحث محمد حمودة بتصنيع اللوحة الذكية في مركز النانو-تكنولوجيا باستخدام مجهر أيونات مركز. شعاع الأيونات هو "مثقاب" يستطيع حفر ثقوب صغيرة بالحجم النانومتري. باستخدام برنامج حاسوب يقوم ببرمجته، يقوم بتوجيه الشعاع وحفر ثقوب بأشكال مختلفة على سطح معدني أعد مسبقًا. وهنا يأتي الجزء الحاسم. نظرًا لأن الثقوب أصغر من طول موجة الضوء المرئي، فإنها تتفاعل بشكل مثير مع الضوء. في الواقع، تعزز هذه الثقوب الحقل الكهربائي على سطح المادة. قد يبدو هذا صعبًا، ولكن في المجمل، النتيجة هي أننا، من خلال هذه العملية، نستطيع تركيز الضوء في مناطق صغيرة جدًا، بعدة أضعاف أفضل من عدسة مكبرة. ونتيجة لذلك، تُعزز الظواهر البصرية.

الباحث محمد حمودة، صورة قسم المتحدثة باسم جامعة بار- ايلان

"نعتقد أن هذا التطوير سيمكننا من تحديد تراكيز منخفضة من 'كوكتيل' المواد الضارة في المياه بسهولة وبكفاءة، ونحن نعمل حالياً على ذلك"، تقول البروفيسورة عادي سلومون.

حمودة، البالغ من العمر 27 عامًا من البعينة نجيدات، شارك في عدة أبحاث في المختبر. "بدأت دراستي عندما كنت في الـ19، وأكملت درجة البكالوريوس في الكيمياء هنا في الجامعة بتفوق. هذا منحني ميزة للقبول في درجة الماجستير في الكيمياء الفيزيائية في مختبر البروفيسورة سلومون". يعتقد محمد أنه من المهم عرض الطلاب العرب للبحث في المختبر وتشجيعهم على الاستثمار في ذلك. "كنت مرشدًا لطلاب درجات البكالوريوس وأشرح دائمًا أن أهمية عملنا هنا في المختبر تكمن في أن ما نكتشفه ينتقل بعد ذلك إلى الصناعة ويغير العالم".