سر البكتيريا الكمومي لجمع الضوء بأمان سريع

تحت ضوء الشمس، تلتقط الجزيئات في البكتيريا الطاقة، مثل مضارب الخلاط الكهربائي، وتدير الإلكترونات في الاتجاه الصحيح. لكن في بعض الأحيان يختل الدوران — فتظهر جسيمات ثلاثية «عالقة». كما لو أن المضرب توقف للحظة وانتفض في الاتجاه المعاكس، ناثرًا السخونة وحارقًا الجدران.

بكتيريا الهيليو التي أتقنت استخدام الضوء منذ عصر الأرض الخالي من الأكسجين، تَزَوّدت بحماية — مرشح كمومي يُدعى CISS. فهو يسمح فقط بمرور الإلكترونات ذات الدوران الصحيح، وكأن قطعة من الخلاط تعود دائمًا إلى مكانها قبل التشغيل. هذا يمنع الأعطال، ولا تتدمر المكونات الكربونية للخلية. وأكدت أدق تقنيات المطيافية أن الآلية تعمل بلا أعطال حتى في البيئة الدافئة الرطبة — حيث كان يُعتقد سابقًا أن مثل هذه التأثيرات تتطلب برودة قصوى.

والآن، يحاول المهندسون إعادة إنتاج آلية CISS في الخلايا الشمسية، حتى لا تفقد كفاءتها بمرور الوقت. لقد دققت الطبيعة خلاطها الكمومي على مدى مليارات السنين — وكل ما علينا هو الاستفادة من هذه الخبرة.