المستقبل الكبير للأشياء الصغيرة

ضيف القسم: د. حسام حايك، قسم الهندسة الكيميائية في التخنيون "في معهد وايزمان، كنا نعمل على حافة حدود المعرفة. كل يوم نكتشف شيئًا لم نكن نعرفه بالأمس. لقد كانت مغامرة رائعة"

بدأت قصة حب الدكتور حسام حايك مع عالم الأشياء الصغيرة عندما كان في الثانية عشرة من عمره، ويقول: "حتى عندما كنت طفلاً كنت أحب البحث في أرفف الكتب في مكتبة والدي". "ذات مرة وجدت كتابًا عن بنية الذرة. لقد جذبني سر العلم حتى في ذلك الوقت، حتى قبل أن أعرف كلمات مثل الفيزياء والكيمياء." تبع هذا الكتاب الأول العديد من الكتب. "لقد تعلمت الكثير بمفردي، وكنت أبحث دائمًا عن أصغر الأبعاد، وأصغر وحدة يمكنك العمل بها." واليوم، بعد مرور عشرين عامًا، أصبح الصبي المهتم ببنية الذرة باحثًا واعدًا في التخنيون، في مجالات الإلكترونيات النانوية والإلكترونيات الجزيئية. ويركز في مختبره، في قسم الهندسة الكيميائية، على تطوير أجهزة وأجهزة استشعار صغيرة تعتمد على المواد النانوية.

كما هو الحال في العديد من الحالات الأخرى، قادته الأبحاث الأساسية التي أجراها الدكتور حايك أيضًا نحو تطبيقات لم يكن من الممكن توقعها في البداية. وفي هذه الحالة، قادته الأبحاث التي بدأت في «اختصاص» الفيزياء والكيمياء إلى عالم الطب. يعتمد جهاز الاستنشاق الذي يقوم بتطويره على مجموعة من أجهزة الاستشعار النانوية الفريدة، ويتم تحليل البيانات التي تجمعها باستخدام خوارزميات رياضية. وبهذه الطريقة، يكون النظام بأكمله قادرًا على استشعار وتحديد الجزيئات العائمة في الهواء، على غرار الطريقة التي تعمل بها حاسة الشم لدى الإنسان، وقد يكتشف كميات ضئيلة من المواد المميزة التي تفرزها الخلايا السرطانية. وبهذه الطريقة، سيكون من الممكن تشخيص المراحل المبكرة من المرض السرطاني، عندما لا يشمل الورم السرطاني سوى عدد قليل من الخلايا. يقول الدكتور هايك: "هذا اختبار غير جراحي، ويتم الحصول على نتائجه في الوقت الفعلي، في غضون دقائق قليلة". حصل الدكتور حايك بفضل هذا الاختراع على منحة دراسية مرموقة تحمل اسم ماري كوري بقيمة 1.7 مليون يورو، والتي انضمت إلى العديد من الجوائز الأخرى التي حصل عليها بالفعل.

يعد جهاز الاستنشاق لتشخيص السرطان واحدًا من سلسلة أجهزة الاستشعار المعتمدة على المواد النانوية التي يعمل الدكتور حايك على تطويرها. ويمكن استخدام أجهزة الاستشعار الأخرى التي يعمل على تطويرها للمراقبة البيئية، وتحديد المواد الخطرة، وضمان جودة الغذاء والدواء، وأكثر من ذلك.

بعد اهتمامه بالأجهزة الإلكترونية النانوية المعتمدة على الجزيئات العضوية، شرع الدكتور حايك في إجراء أبحاث ما بعد الدكتوراه في مختبر البروفيسور ديفيد خان في قسم المواد والأسطح في معهد وايزمان للعلوم. أدى عامين من البحث في هذا الإطار، بالإضافة إلى أبحاث ما بعد الدكتوراه الإضافية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، إلى الجمع بين البحث الأساسي وتطوير التطبيقات. يقول: "لقد جئت إلى معهد وايزمان من خلفية تكنولوجية، واكتسبت طريقة تفكير علمية هناك، واليوم أجمع بين هذين الجانبين - باحث ومخترع. في مجموعة البروفيسور كان، كنا نعمل على حافة المعرفة. كل يوم نكتشف شيئًا لم نكن نعرفه بالأمس. لقد كانت مغامرة رائعة. لقد بذل ديفيد كل ما في وسعه لإزالة أي عقبة من طريقنا والسماح لنا بالعمل دون انقطاع ودون تأخير وتأجيل". وتستمر العلاقة بين الاثنين حتى اليوم، وأدت إلى بحث مشترك أجراه الدكتور حايك مع الدكتور ليئور كرونيك، من قسم المواد والسطوح في المعهد.

طوال حياته المهنية، شارك الدكتور الحايك في توجيه وإرشاد الطلاب، سواء في مسقط رأسه الناصرة، أو في المؤسسات البحثية التي درس وعمل فيها. يقول: "من المهم بالنسبة لي أن أساهم في المجتمع الذي نشأت فيه وتعلمت فيه، ولهذا السبب أرى مستقبلي في التخنيون - وهي مؤسسة ذات شهرة عالمية تدعم العلاقة بين العلم والطب، والتي أيضًا يتيح لي البقاء في البيئة التي نشأت فيها، وعلى مقربة من عائلتي".