رواد في أبحاث المواد

فرانشيسكا سانتورو: مكونات اصطناعية لجسم الإنسان 

في وقت مبكر من حياتها العلمية، وجدت فرانشيسكا سانتورو موضوعًا رائعًا: فهي تعمل على المواد الإلكترونية الحيوية وتبحث في كيفية تفاعلها مع جسم الإنسان. ففي بلدها إيطاليا، طورت سانتورو لصاقات دقيقة تعمل على تحفيز خلايا الجلد المصابة كهربائيًا من أجل تحسين شفاء الأنسجة التالفة أو المتضررة.  

وقد واصلت سانتورو اتباع هذا النهج بعد انتقالها إلى مركز يوليش للأبحاث في ألمانيا. حيث نجح هناك فريق تحت قيادتها في تطوير نوع جديد من الرقائق الدقيقة. وهي تعتمد على البوليمرات الموصلة والجزيئات الحساسة للضوء والتي يمكنها محاكاة شبكية العين ومساراتها البصرية. «الجميل في هذه الرقائق الدقيقة هو أنها تحتوي على ما يسمى بالشبكات العصبية العميقة القادرة على التعلم: في البداية يتعين علينا أن نشرح لها ما يجب عليها فعله، ولكن كلما طالت مدة عملها مع الخلايا العصبية البشرية، كلما أصبحت أكثر انسجامًا وتأقلما»، حسب سانتورو. هذا الأمر يدفع إلى التفاؤل ويعطي الأمل في إمكانية دمج زراعة الشبكية بشكل أفضل في جسم الإنسان في المستقبل بما يضمن صالح المرضى. 

ستيوارت باركين: مغناطيس لنقل البيانات الرقمية 

بينما كان لا يزال يعمل في الصناعة، وضع البريطاني ستيوارت باركين الأساس لاختراق ثوري. يتذكر باركين قائلاً: «حينما اقترحت الأمر لأول مرة، قيل لي إنه مستحيل». ومع ذلك، فإن أبحاثه في الطبقات المغناطيسية الرقيقة جعلت من الممكن قراءة البيانات بشكل موثوق حتى من وحدات أو مواد التخزين المعبأة بكثافة كبيرة. وهذا يعني أنه بالإمكان زيادة كثافة البيانات على الأقراص الصلبة بمقدار 1000 مرة - وهو ما شكل حجر الأساس الأهم لتطبيقات البيانات الضخمة. في الحياة اليومية، ساهم عمل باركين في إتاحة إمكانية مشاركة الأفلام والصور بسهولة عبر الشبكات الاجتماعية أو السحب الحاسوبية.  

وفي معهد ماكس بلانك لفيزياء البنية الدقيقة في مدينة هالة، شرقي ألمانيا، حيث يشغل باركين منصب المدير منذ عام 2014، يعمل باركين أيضًا على دفع أبحاث المواد إلى الأمام لتحقيق إنجازات جديدة في عالم استخدام البيانات. فكرته التي يطلق عليها «مفهوم مضمار السباق» من الممكن أن تساعد في قراءة البيانات من محركات الأقراص الصلبة ليس فقط بكميات كبيرة، بل أيضًا بسرعة أكبر بكثير من ذي قبل. يستفيد باركين مجددا من الخصائص الخاصة للمغناطيس ويسمح لها بالتسابق عبر الأسلاك الدقيقة (النانوية) كوسيلة تخزين بسرعات تصل إلى عدة كيلومترات في الثانية.