منير حسن نايفة

منير حسن نايفة فيزيائي فلسطيني أمريكي ساعد عمله الرائد في جسيمات السيليكون النانوية على فتح آفاق جديدة في تقنية النانو، وأثبت أن واحدة من أكثر المواد ألفةً على الأرض يمكن دفعها إلى صور متوهّجة ونشطة إلكترونياً ومتعدّدة الاستخدامات كيميائياً على مقياس بضعة أجزاء من المليار من المتر. وبصفته أستاذاً للفيزياء لسنوات طويلة، غيّر الطريقة التي يفكّر بها العلماء في السيليكون، عنصر العمل الأساس في صناعة أشباه الموصلات، إذ بيّن أنه حين يُختزل إلى جسيمات بالغة الصغر لا يتجاوز قطرها نانومتراً واحداً تقريباً، يكتسب خصائص بصرية وإلكترونية جديدة مذهلة ذات دلالات عميقة للإلكترونيات والطاقة والطب وما وراءها.

وُلد عام 1945 في قرية شويكة قرب طولكرم في فلسطين، في العائلة نفسها التي أنجبت شقيقه الأكبر البارز، المهندس والرياضي التطبيقي علي نايفة. أولت أسرة نايفة قيمة هائلة للتعليم حتى وسط المشقّات والاضطرابات التي طبعت الحياة الفلسطينية في منتصف القرن العشرين. وعلى غرار شقيقه، نشأ منير في ظروف متواضعة وواجه اضطرابات التشريد، غير أنه أبدى منذ صغره فضولاً شديداً تجاه العالم الطبيعي واستعداداً قوياً للعلوم والرياضيات. وقد ساعد مثال شقيقه الأكبر، الذي كان قد شرع في درب الدراسة المتقدمة في الخارج، على إنارة الإمكانات الممتدة أمامه، فتابع منير تعليمه بالعزيمة ذاتها.

درس منير نايفة الفيزياء أولاً في العالم العربي، فأنهى دراسته الجامعية الأولى، قبل أن يواصل في الولايات المتحدة للتدريب المتقدم. ونال درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة ستانفورد، المؤسسة نفسها التي نال فيها شقيقه دكتوراه، مما وضع الأخوين نايفة بين خرّيجي واحد من أبرز مراكز البحث العلمي في العالم. غمرته دراسته العليا في الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية، فزوّدته بخبرة عميقة في تفاعل الضوء والمادة، وسلوك الذرّات تحت المجالات الشديدة، وتقنيات الطيف الليزري الدقيقة. وستثبت هذه الأرضية في الفيزياء الأساسية أهميتها لاحقاً حين تحوّل إلى فيزياء السيليكون النانوي الجديدة وغير المستكشفة إلى حدّ كبير.

أمضى منير نايفة معظم مسيرته الأكاديمية أستاذاً للفيزياء في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، إحدى الجامعات البحثية الرائدة في الولايات المتحدة ومركزاً كبيراً لفيزياء المادة المكثفة وعلم المواد. وهناك بنى برنامجاً بحثياً يصل بين الفيزياء الذرية الأساسية وعلم النانو الناشئ. كان عضواً في معهد بيكمان للعلوم والتقنية المتقدمة، وعمل عند تخوم الفيزياء والكيمياء والهندسة، وهي تلك الأرض المتعددة التخصصات التي تحقّقت فيها بعض أهم اكتشافات العصر الحديث.

كان إنجاز نايفة المميّز عمله على جسيمات السيليكون النانوية بالغة الصغر. فالسيليكون الكتلي أساس كل الإلكترونيات الحديثة تقريباً، غير أنه في صورته العادية باعث ضعيف للضوء، فهو شبه موصل ذو "فجوة طاقة غير مباشرة" لا يتوهّج بكفاءة. وقد أحبط هذا القيد طويلاً حلم دمج البصريات والإلكترونيات على رقاقة سيليكون واحدة. طوّر نايفة وزملاؤه طرقاً لإنتاج جسيمات سيليكونية بالغة الصغر ومحدّدة جيداً، بقطر يقارب نانومتراً واحداً، لا تحوي سوى عدد قليل من الذرّات. وعند هذا المقياس تغيّر تأثيرات الحبس الكمومي سلوك السيليكون تغييراً جذرياً: فتصبح الجسيمات بواعث ضوء ساطعة، قادرة على إنتاج توهّج ضوئي قوي عبر الطيف المرئي، وتُظهر مدى لافتاً من الخصائص البصرية والإلكترونية الغائبة في السيليكون الكتلي. وبيّنت مجموعته أن هذه الجسيمات يمكن أن تُظهر انبعاثاً محفَّزاً وتأثيرات أخرى توحي بفعل ليزري، مما أثار احتمالاً مغرياً بمصادر ضوء قائمة على السيليكون ومتوافقة مع تصنيع الرقائق القائم.

كانت هذه الاكتشافات مهمة لأن السيليكون وفير ورخيص وغير سامّ، وهو أصلاً العمود الفقري لصناعة عالمية ضخمة. فلو أمكن جعل السيليكون يبعث الضوء بكفاءة على المقياس النانوي، فقد يتيح أجيالاً جديدة من الأجهزة الكهروضوئية والشاشات والمستشعرات والدوائر الفوتونية المتكاملة باستخدام المادة والبنية ذاتها التي تشغّل العالم الرقمي. استكشف نايفة تطبيقات محتملة عديدة لجسيمات السيليكون النانوية، منها استخدامها في تحسين كفاءة الخلايا الشمسية بالتقاط أجزاء من الطيف الشمسي تهدرها الخلايا التقليدية، وفي العلامات الحيوية المتألقة للتصوير والتشخيص الطبي، وفي الإلكترونيات الدقيقة، وفي طلاءات ومواد جديدة. وسعى إلى هذه الإمكانات لا بصفته باحثاً فحسب بل رائد أعمال، فساعد في تأسيس شركات تهدف إلى تسويق تقنية السيليكون النانوي ونقل اكتشافات المختبر نحو الاستخدام العملي، تعبيراً عن قناعته بأن العلم ينبغي في النهاية أن يخدم المجتمع.

وبصفته متواصلاً ومربّياً موهوباً، ألّف وشارك في تأليف كتب ومقالات بحثية عديدة، وعمل على جعل ميدان النانو المجرّد غالباً في متناول الطلاب والجمهور الأوسع. كتب في أساسيات علم الجسيمات النانوية وتطبيقاته، فأسهم في تعليم جيل جديد من العلماء الداخلين إلى أحد أسرع مجالات التقنية الحديثة نمواً. وساعدت كتبه ومقالاته المرجعية على تعريف وتنظيم ميدان فتيّ سريع الاتساع.

وعلى امتداد مسيرته، احتُفي بمنير نايفة لا لإسهاماته العلمية فحسب بل بوصفه شخصية ملهمة داخل الأوساط العلمية العربية والفلسطينية. فهو، مع شقيقه علي، يمثّل مثالاً لافتاً على كيف يمكن لعائلة واحدة، خرجت من ظروف صعبة في قرية فلسطينية صغيرة، أن تسهم على أرفع المستويات في فرعين متمايزين من العلم الحديث، الفيزياء والهندسة. وقد نال تقديراً وجوائز على بحثه، وكان داعية لتعليم العلوم وتطوير البحث العلمي في العالم العربي، مشجّعاً الشباب من مناطق كثيراً ما تُغفَل في المشروع العلمي العالمي على امتهان البحث والابتكار.

ويكمن المعنى الأعمق لعمل منير نايفة فيما يكشفه عن الإمكانات الخفية حتى لأكثر المواد شيوعاً. فقد دُرس السيليكون عقوداً وظُنّ أنه مفهوم تماماً، غير أن نايفة بيّن أنه بالنزول إلى مقياس الذرّات الفردية والعناقيد الصغيرة، تنبثق فيزياء جديدة بالكامل، طرق جديدة لتفاعل المادة مع الضوء والكهرباء كانت غير مرئية على المقاييس العادية. وهذا هو الوعد الجوهري لتقنية النانو: أن إعادة ترتيب ذرّات مألوفة في تشكيلات جديدة يمكن أن تنتج مواد وأجهزة ذات قدرات خارقة. وبإظهاره ذلك بهذا الوضوح بالسيليكون، العنصر ذاته الذي بُني عليه عصر المعلومات، ساعد منير نايفة على الدلالة نحو مستقبل قد يذوب فيه الحدّ بين الإلكترونيات والفوتونيات، وقد تُهندَس فيه مواد وفيرة متواضعة، ذرّةً ذرّةً، لإنجاز ما كان يُظنّ مستحيلاً. وإرثه هو في آنٍ علم السيليكون المتألق الملموس، والإلهام الأوسع الذي يقدّمه، مع شقيقه، برهاناً على أن الإسهامات العظيمة في المعرفة الإنسانية يمكن أن تنشأ من أي مكان، إن توفّر الفضول والمثابرة والتفاني في الاكتشاف.