اول باحث مصرى يخترع "ماگسينز "لتحلية المياه وتخزين الطاقة

 

د مايكل نجيب

سجلت باسمه كمرجع علمى عالمى :

اول باحث مصرى يخترع "ماگسينز "لتحلية المياه وتخزين الطاقة

منى سعيد

استطاع ان يخترع نوع جديد من المواد اطلق عليه عائلة "الماكسينات"  أحد اهم المواد لصناعة أقطاب كهربائية لتخزين الطاقة و له العديد من الأبحاث الاخرى منها ابتكار مكثف ثوري يخزن طاقة أكبر ويشحن بشكل أسرع يمكن استخدامه مستقبلًا في تخزين طاقة الرياح أسرع عشرات المرات من تخزين الطاقة باستخدام البطاريات العادية وبالاضافة الى تحلية المياه ويعتبر اول عالم مصرى يتم تسجيل الماكسينات باسمه في كل المراجع العلمية انه  العالم المصري "مايكل نجيب"  احد اهم  الباحثين في علوم المواد على مستوى العالم نشرت له العديد من الدراسات العلمية التى يتم الاستشهاد بها فى المراجع العلمية يشغل حاليا منصب أستاذ مساعد هندسة المواد بجامعة "تولين" الأمريكية

 عرفنا على نفسك عن قرب؟

انا مايكل نجيب استاذ مساعد لهندسة وفيزياء المواد واستاذ المقتبل الوظيفي كين وروث أرنولد في العلوم والهندسة بجامعة تولين في مدينة نيو اورلينز بالولايات المتحده الأمريكية. حاصل على دكتوراه في هندسه وعلوم المواد من جامعه دريكسيل في مدينة فيلاديلفيا بالولايات المتحده الأمريكية و حاصل على زماله يوجين ويجنر لما بعد الدكتوراه في المعمل القومي للبحوث بمدينة اوكريدج التابع لوزاره الطاقة الامريكية 2014-2017 [زماله يوجين ويجنر تم تسميتها على إسم  العالم الراحل يوجين ويجنير الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام  1963 ومخصصه لجذب العلماء الشباب المميزين للإنضمام لمعمل اوكريدج القومي]

قبل كل ذلك حاصل على بكالوريس هندسه الفلزات من جامعة القاهرة بتقدير امتياز مع مرتبه الشرف (ترتيب الأول)2007 وحاصل على ماجيستر هندسه الفلزات2009 من جامعة القاهرة حيث عملت معيد في نفس التخصص من عام 2007 لعام 2009. ابحاثي حاليا تتمحور  حول تطوير مواد حديثه لتخزين الطاقه الكهروكيميائيه بفاعليه اكبر بالإضافه لتطبيقات اخرى

ماهى ابرز الاختراعات والابحاث لديك؟

اثناء الدكتوراه تحت إشراف ا.د. ميشيل برسوم و ا.د. يوري جوجوتسي اخترعت عائله جديدة من المواد ثنائية الأبعاد من الكربيدات والنيتريدات المعادن الأنتقاليه سميناها ماكسينز. تلك العائله الجديده من المواد بتمتاز بخواص فريده نادرا ما تجتمع في ماده واحده مثل قدرتها العاليه على توصيل الكهرباء بتوصيليه تقارب المعادن و الجرافين في حين انها ذات سطح قابل

للتعديل الكيميائي و محب للماء على عكس الجرافين. هذا بالأضافه إلى قدراتها على تخزين الأيونات مما يجعلها واعده للإستخدام في البطاريات وتحليه المياه. بالإضافه لتلك التطبيقات, الماكسينز اظهرت اداء رائع في تطبيقات عده, على سبيل المثال لا الحصر الوقايه من الموجات الكهرومغناطيسيه, كمحفزات لصناعه الكيماويات, الغسيل كلوي. تلك الخواص والتطبيقات والتنوع الكيميائي -حتى اليوم اكثر من اربعين ماده تم تصنيها والعديد متوقع في المستقبل- بالإضافه لسهوله تصنيعها, جذبت الماكسينز مئات -إن لم يكن الاف- الباحثين من انحاء العالم لدراستها ونشر الاف الاوراق العلميه ومئات برائات الإختراعات حتى اصبحت من اسرع المجالات تطورا في النانوتكنولوجي و لها مؤتمراتها البحثيه  الخاصه و عده كتب. براءة الإختراع الأولى الخاصه بالمكسينز تم ترخيصها لعده شركات كبرى حيث يتم إنتاج الماكسينز بكميات كبيره الآن. 

بعد الدكتوراه واثناء زمالة يوجين ويجنر في المعمل القومي للبحوث بمدينة اوكريدج التابع لوزاره الطاقة الامريكية بالإضافه لدراسات دقيقه للماكسينز وتأثير الأيونات والسوائل, قد عملت على تطويربسيط في بطاريات الليثيوم للحد من الإنهيار الكارثي والحريق عند الإصتطدام مثل حوادث السيارات. تلك براءه الإختراع تم ترخيصها لإحدى الشركات المصنعه لبطاريات السيارات الكهربيه.

في جامعة تولين فريقي البحثي يعمل علي تطوير مواد طاقه جديده. أحدث ابحاثي التي تم نشرها الشهر الماضي تتعلق بالماكسينز حيث تمكنا من هندسه نانويه لمابين طبقات الماكسينز حتى نتمكن من تخزين ايونات كبيره الحجم من السوائل الأيونيه بسرعات هائله تقارب تلك التي للمكثفات الكهربيه لكن بطاقه تخزينيه تقارب تلك المميزه لبطاريات الليثيوم. هذا البحث تم نشره في مجله مرموقه ذات معامل تأثير 18.8 وتم اختياره ليظهر على غلاف المجله. 

  

اهمية التمويل للابحاث والعلماء التى تنهض بها الدول؟

بصفه عامه, بدون ابحاث لا تسطيع الأمم ان تكون رائده وتظل معتمده على ماتسمح بمشاركته الدول المتقدمه.

التمويل للأبحاث كالهواء للبشر, ببساطه بدون تمويل لا يوجد ابحاث. مصادر التمويل تختلف من مجال لأخر لكن في الغالب بتنحصر بين تمويل حكومي, تمويل خاص من جهات غير هادفه للربح في صوره هبات او تبرعات او وقف, او تمويل خاص من جهات هادفه للربح.

التمويل الحكومي يسمح للدوله ان توجه المجتمع العلمي لبحث وتطوير حلول لمشكلات ذات اولويه واهميه قوميه للدوله بالإضافه لتكوين الأجيال القادمه من الباحثين و العلماء. كذلك التمويل الحكومي يسمح بدراسات دقيقه لبحث مساءل علميه معقده اهميتها العلميه عاليه حتى وإن كانت اهميتها التطبيقيه غير واضحه الأن.

تمويل الجامعات للأساتذه المساعدين الجدد في غايه الأهميه والجامعات تعتبره إستثمار طويل الأمد حيث تنفق الجامعه ملايين الدولارات لتجهيز وتمويل معمل جديد قادر على المنافسه العالميه في مجال تخصص الأستاذ المساعد حديث التعيين مما يسمح له بالنشر في مجلات مرموقه وجذب تمويلات خارجيه تضمن إستمرار العمليه البحثيه في الجامعه. حاليا فريقي البحثي يتم تمويله من وزاره الطاقه الأمريكيه, هيئه البحث القومي الأمريكيه وكاله الفضاء الأمريكيه بالإضافه لتمويل خاص غير هادف للربح من الجامعه ومن وقف خاص. بدون تلك التمويلات لم اكن لأحقق اي إكتشاف او استطيع ان اتطور في مجالي 

ماذا ينقص مصر حتى تواكب التطور والبحث العلمى فى العالم؟

إجابتي على هذا السؤال ستكون غير دقيقه حيث انها ستعتمد على خبرتي القصيره القديمه في مجتمع البحث العلمي في مصر قبل سفري لأمريكا من حوالي 12 سنه. لكن الأكيد ان مصر لا ينقصها العقول؛ فأغلب أساتذتي في هندسة القاهره لا يقلوا عن افضل الأساتذه هنا في امريكا من حيث العلم والخبره والقدره على الإبتكار. ما كان ينقص هو البنيه التحتيه من اجهزه متطوره ومتاحه للباحثين. توفير الكيماويات الضروريه للأبحاث كانت معضله اخرى. ما كان يعانيه الباحث في مصر هو عشرات المرات ما يعانيه الباحثين في امريكا واروبا حيث ان اغلب الأجهزه الضروريه بصفه دوريه موجوده في كل جامعه و بنقره زر يستطيع الباحث شراء ما يحتاجه من مواد وكيماويات ويتم توصيلها للجامعه خلال ايام معدوده. نقص وندره التمويل كان عائق كبير لتفرغ الباحثين في مصر حيث ان اغلب طلبه الماجستير والدكتوراه  -باستثناء المعيدين- يعملون وظائف اخرى بجانب الأبحاث و ينفقون من اموالهم الخاصه على الأبحاث.       

اهمية وجود معامل ذات جودة عالية لخروج الابحاث بنتائج ايحابية

واحد من اهم مفاتيح النشر في مجلات علميه مرموقه هو جوده البحث بالأضافه لأهميته وتفرده طبعا. بدون معامل متطوره وذات جوده عاليه و متاحه للباحث يكون الحصول على نتائج قابله لإعاده الإنتاج مهمه صعبه مما يجعل نشر تلك الأبحاث مهمه شبه مستحيله. من الجدير بالذكر أن مصر كان -اتمنى انه ماذال- بها معامل متطوره وعاليه الجوده في مجال المواد مثل مركز بحوث الفلزات في التبين لكن الإتاحه كانت المشكله حيث إن الطلب على تلك المعامل كان عالى جدا وقوائم الإنتظار كانت بالشهور.  

هل حصلت على جوائز ا تكريم من اى دولة؟

العديد من الجوائز العلميه من جمعيات علميه امريكيه و دوليه على سبيل المثال:

• جائزة المقتبل الوظيفي من منظمه البحث القومي الأمريكيه عام 2021

• مدرج في قائمة جامعه ستانفورد ل "أعلى 2٪ من علماء العالم" الأكثر استشهادًا أكاديمياً في مختلف التخصصات لعام 2020

• مدرج في قائمة كلاريفيت أناليتيكس (Clarivate Analytics) لعام 2018 كأحد أعلى الباحثين الذين يتم الإستشهادا بمنشوراتهم أكاديمياً على مستوى العالم - من بين جميع العلماء,  فإن الباحثين في قائمة كلاريفيت أناليتيكس لأعلى الباحثين هم واحد من كل 1000 باحث على مستوى العالم

• جائزة روبيرت كوبيل لأفضل باحث شاب (تحت ال 35 عام)  2018 من الجمعية الأمريكية للخزفيات. 

• جائزة كروتو للعام 2018 من المؤتمر الدولي للمواد ذات البنية النانوية علي شرف العالم الراحل هاري كروتو (الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء 1996) مخصصة للباحث الشاب (تحت ال 35 عام) المتميز والرائد في مجال علوم وتكنولوجيا النانو والمتمتع بسجل حافل من المساهمات الأصلية في مجال النانو.

• الجائزه الذهبيه لأفضل طالب دراسات عليا 2014 من جمعية بحوث المواد.

• جائزة التميز في الدراسات العليا في علوم المواد 2013 من الجمعية الأمريكية للخزفيات. 

• جائزة التميز لأكثر طالب واعد من خريجي جامعة دريكسيل للعام 2014.

• جائزة روس كوفين بوردي لأفضل بحث للعام 2012 من الجمعية الأمريكية للخزفيات.

فى رايك لماذا ينجح العلماء خارج مصر؟

التمويل والإمكانيات المقدمة للباحثين من حيث البنيه التحتيه و توافر المواد والخامات

ماهى مقترحاتك لتطوير البحث العلمى فى مصر؟

 زيادة التمويل هو المقترح الرئيسي, لكن تحميله للدوله وحدها غيرعادل وغير واقعي خصوصا لدوله تحاول توفر اساسيات حياه كريمه لمواطنيها وتبني بنية تحتية في كل الإتجاهات. هناك ضروره لحلول خارج الصندوق بإيجاد طرق لدمج القطاع الخاص في منظومه البحث العلمي من خلال تمويل مباشر للأبحاث تعود نتائجها بالنفع على القطاع الخاص او بفرض ضريبه بحث علمي على قطاعات معينه يتم استثمارها في تمويل البحث العلمي. تشجيع الجامعات علي الإستثمار طويل الأمد على الأبحاث بجانب التعليم مهم لضمان استمراريه تعاقب اجيال من الباحثين.

ما النصيحة التى تقدمها لشباب الباحثين فى مصر؟

ضرورة قراءة ابحاث جديده باستمرار في مجال تخصصك و خارجه, ضع هدف طموح لأبحاثك و مستقبلك المهني واستمتع برحله البحث العلمي الشاقه لكن الممتعه مادمت تحافظ على فضولك العلمي, وتيقن أن أي مجهود تبذله حاليا أو تعليم تتعب في تحصيله سيعود عليك في المستقبل, فثابر للوصول لحلمك ومجهودك لن بيذهب هباء, حتى التجارب  ذات النتائج السلبيه من الممكن أن تحمل في طياتها اكتشافت جديده فلا تحبط. 

امنية لم تحققهابعد فى المجال العلمى

  هندسه المواد هو مجال غني جدا للبحث العلمي و مادام هناك حاجه لمواد جديده لجعل حياه البشر افضل فانا لم احقق امنياتي بعد. اي إنجاز, إكتشاف, او جائزه بالتاكيد تسعدني و تكون خطوه مهمه في مستقبلي المهني لكن لا استطيع القول اني قد حققت امنياتي.