بقلم الدكتور هادي قاسم

شهدت الكيمياء في أواخر 2025 وبداية 2026 اكتشافات ثورية تدمج بين الذكاء الاصطناعي، الاستدامة البيئية، وتطوير مواد جديدة. حيث شهد القرن العشرون تقدماً كبيراً في مختلف مجالات الكيمياء، بما في ذلك تطوير ميكانيكا الكم، وكيمياء البوليمرات، والكيمياء النووية، وعلم المواد، والكيمياء الطبية، والكيمياء الحاسوبية. ويركز العلماء بشكل متزايد على تطوير العمليات والمنتجات التي تقلل من الأثر البيئي. وتشمل الكيمياء الخضراء تصميم المنتجات والعمليات التي تقلل أو تقضي على استخدام المواد الخطرة وتوليدها. وإليكم أبرز اكتشافات الكيمياء في أواخر عام 2025 وبداية عام 2026، أي خلال عام واحد تقريباً:

1. انهيار قانون كيميائي عمره 100 عام (يناير 2026) يعني إمكانية تكوين جزيئات كان يُعتقد لفترة طويلة أنها مستحيلة بنيوياً. هذا الاكتشاف يربك المناهج الدراسية ويفتح باباً جديداً لتصنيع مركبات عضوية غير مسبوقة. في يناير 2026، حقق كيميائيون من جامعة كاليفورنيا (UCLA) إنجازاً علمياً بارزاً عبر إعادة كتابة قواعد التركيب الجزيئي، متجاوزين قاعدة كيميائية عمرها 100 عام. أبرز تفاصيل هذا الاكتشاف:

• القاعدة المكسورة: تم التشكيك في المبادئ التقليدية المتعلقة بكيفية ارتباط الذرات وتشكيل الجزيئات.

• الهدف: هذا الاكتشاف يفتح آفاقاً جديدة في فهم التفاعلات الكيميائية، مما قد يغير طريقة تصميم وتصنيع الأدوية المستقبلية.

• التأثير: يتيح هذا التطور العلمي ابتكار هياكل جزيئية كانت تعتبر سابقاً مستحيلة أو غير مستقرة. يمثل هذا الانقلاب العلمي تحدياً للمفاهيم الكلاسيكية التي استمرت لفترة طويلة، مما يفتح الباب أمام طرق تركيب كيميائي أكثر كفاءة وإبداعاً.

2. مواد كربونية ذكية لالتقاط الكربون (مارس 2026) طور العلماء مواد كربونية جديدة عبر التحكم الدقيق في ترتيب ذرات النيتروجين، مما يرفع كفاءة التقاط ثاني أكسيد الكربون ويقلل تكلفته بشكل كبير، مما يعزز جهود مكافحة التغير المناخي. تعد المواد الكربونية الذكية والمواد المسامية المتقدمة حجر الزاوية في تقنيات التقاط الكربون وتخزينه (CCS)، حيث تعمل كإسفنجات جزيئية عالية الكفاءة لفصل ثاني أكسيد الكربون من غازات العادم. أبرز المواد الذكية:

• الهياكل العضوية المعدنية (MOFs).

• المواد الكربونية المسامية. • المواد القائمة على الأمينات.

• تقنية CycloneCC.

• تقنية التجميد من جامعة كاوست. آليات العمل: الامتزاز، الامتصاص الكيميائي، التحويل إلى حجر. التوجهات المستقبلية: استخدام الذكاء الاصطناعي، والتقاط الكربون من الهواء مباشرة (DAC).

3. البلاستيك الحيوي "الذكي" (أغسطس 2025) ابتكار مواد بلاستيكية حيوية تتحلل ذاتياً في درجة حرارة الغرفة، وتتفوق في أدائها على البلاستيك التقليدي. ما هو البلاستيك الحيوي الذكي؟ مواد بلاستيكية مستمدة من مصادر متجددة، مزودة بتقنيات تتيح لها الاستجابة للمؤثرات أو التحلل عند إعطاء "إشارة". أبرز المميزات:

• التدمير الذاتي عبر إنزيمات مغلفة بأبواغ.

• ثبات الأداء.

• إلكترونيات مرنة.

• آمن وغير سام. التطبيقات: التغليف، الأدوات الطبية، الإلكترونيات المؤقتة، الاستخدامات الصناعية. التحديات: تكلفة الإنتاج، ضمان الاستقرار، أمان الكائنات الدقيقة.

4. حفازات جديدة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود (مارس 2026) تم تطوير حفاز متطور يحول CO₂ إلى ميثانول بكفاءة غير مسبوقة. أبرز التطورات:

• محفزات هجينة فائقة الكفاءة.

• تحويل CO₂ إلى وقود للطائرات.

• إنتاج مواد أولية صناعية من حمض الفورميك.

• استقرار تشغيلي طويل الأمد (144 ساعة). الأهمية: تحويل الانبعاثات إلى وقود نظيف يعزز الاقتصاد الدائري للكربون.

5. مواد "حية" تزحف وتحفر (أوائل 2026) تمكن باحثون من خلق مواد "حية" قادرة على الحركة الذاتية. أنواع المواد:

• روبوتات هجينة تعتمد على أنسجة عضلية حية.

• مواد هلامية ذاتية الحركة تحاكي الديدان. التطبيقات: الجراحة الدقيقة، تنظيف البيئة، فحص الأنابيب الضيقة.

6. ثورة في تحويل النفايات إلى مواد بناء (2025) تقنية ألمانية تحول رماد النفايات إلى مواد بناء تمتص CO₂. تفاصيل التقنية:

• تعتمد على "الكربنة" لتثبيت CO₂ داخل بنية الرماد.

• تنتج مواد بناء بديلة للرمل والحصى. الاقتصاد الدائري: تقليل الاعتماد على الموارد الخام وتحويل النفايات إلى مواد أولية.

7. الذكاء الاصطناعي في الكيمياء (يوليو 2025) تطوير أطر ذكاء اصطناعي تفهم الاستراتيجيات الكيميائية وتصمم مواد بناء تدوم لقرون. أبرز التطبيقات: • اكتشاف الأدوية والمواد.

• التصميم الجزيئي التوليدي.

• الأتمتة المعملية.

• توقع خصائص المواد.

• الكيمياء التعليمية. الفوائد: تسريع البحث، زيادة الدقة، خفض التكاليف، تحليل البيانات المعقدة.

8. الاستدامة البيئية وتدمير "الملوثات الأبدية" (2026) اكتشاف آليات جديدة لتحليل مركبات PFAS التي لا تتحلل. جوانب الاستدامة:

• معالجة الملوثات عبر التحلل الحراري.

• الطاقة المتجددة.

• الإدارة البيئية وإعادة التدوير.

• التشريعات البيئية. تؤثر الملوثات على التنوع البيولوجي والمحاصيل الزراعية، وتتطلب مواجهة عالمية.

هذه هي آخر اكتشافات علماء الكيمياء، وتؤكد أن الكيمياء تتجه نحو حلول بيئية مستدامة، واستخدام المواد الذكية، والاعتماد المتزايد على الذكاء الاصطناعي في التصميم الجزيئي.

* دكتور في الكيمياء الحيوية ماليزيا