تُعد بيروفسكايتات هاليد الرصاص من أكثر المواد الواعدة في العلوم الحديثة، حيث من المتوقع أن تُحدث ثورة في عالم الإلكترونيات من الجيل التالي، مما يؤدي إلى تطوير خلايا شمسية عالية الكفاءة، ومصابيح "إل إي دي" فائقة الوضوح، وكاميرات ذات حساسية مرتفعة. إلا أن هذه "المادة العجيبة" تواجه تحديًا أساسيًا يُعيق استخدامها التجاري على نطاق واسع، حيث تكمن المشكلة الرئيسة بعدم استقرارها، فعند تعرضها لظروف طبيعية كالضوء أو الحرارة أو الرطوبة، قد تبدأ هذه المواد بالتحلل، مُشكلةً جزيئات صغيرة من "الرصاص المعدني"، وهو عيب يُمثل فخًا للطاقة.
تمنع هذه العيوب تدفق الطاقة بحرية، مما يُعيق أداء الأجهزة بشدة، حيث يعد ذلك العائق الرئيس الذي يمنع هذه التقنية من تحقيق الاستفادة الكاملة من إمكاناتها التجارية.
وفي هذا الصدد، نشر فريق من الباحثين الدوليين وباحثي جامعة خليفة مراجعة شاملة في مجلة "إي سي إس نانو" العلمية المتخصصة في البحوث النانوية، حيث وضع الفريق، بقيادة الدكتور أحمد عبد الهادي، وكلًا من يوكي هاروتا ومحمد مصباح الدين ومقصود سيدامينوف، أول خارطة طريق نهائية لهذه المشكلة المعقدة.
وتُحلل هذه المراجعة البحثية بشكل منهجي أصول الرصاص المعدني، مُفصّلةً مراحل تكوينه في ظل ظروف مُختلفة. والأهم من ذلك، أنها تُحدد جميع الاستراتيجيات المعروفة لكبح هذا التكوين، كما يُلخّص العمل البحثي الحلول المُمكنة، بدءًا من تصميم وصفات أكثر استقرارًا للمادة، ووصولًا إلى إضافة إضافات خاصة وطبقات واقية.
ويقول الدكتور أحمد عبد الهادي، الأستاذ المُساعد في الكيمياء في جامعة خليفة: "يُمثّل تكوين الرصاص المعدني العقبة الكبيرة التي يواجهها هذا المجال بأكمله، حيث نساعد من خلال وضع هذه الخارطة الشاملة مجتمع البحوث العالمية على تحديد أكثر السبل الواعدة لتعزيز استقرار هذه الأجهزة، وصولًا إلى تمكين اعتمادها على نطاق واسع".
وتُشكّل هذه المراجعة دليلاً أساسيًا للباحثين، حيث تُحدّد الاستراتيجيات الأكثر فاعلية لتعزيز استقرار الأجهزة المستخدمة فيها. ومن خلال فهم السبب وراء هذا الانهيار، يوفر هذا البحث الرؤية اللازمة للتغلب على هذه العقبة الأخيرة وفتح الطريق للإمكانات الكاملة لتكنولوجيا البيروفسكايت التي تتمتع بإمكانات كبيرة في الخلايا الشمسية منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة والمرنة وخلايا الوقود والمحفزات، وكذلك في الإلكترونيات منخفضة الطاقة وباعثات الضوء.
ترجمة: مؤمن خيتي
مدير الاتصال