شركات البصريات والأجهزة تشارك في جوائز الأعمال لعام 2023 من معهد الفيزياء – عالم الفيزياء

شركات البصريات والأجهزة تشارك في جوائز الأعمال لعام 2023 من معهد الفيزياء – عالم الفيزياء

جيمس ماكنزي يحتفل بالشركات العاملة في مجال الضوئيات والأجهزة التي فازت بجوائز الأعمال من معهد الفيزياء في عام 2023

غلاسكو متماسكة
ضوء رائع تعد شركة Coherent Scotland المصنعة لليزر Utrafast أحد الفائزين بجوائز الابتكار في مجال الأعمال لعام 2023 من معهد الفيزياء. (بإذن من: اسكتلندا المتماسكة)

في الشهر الماضي، سلطت الضوء على بعض شركات الفيزياء الطبية التي فازت جوائز الابتكار في مجال الأعمال من معهد الفيزياء في عام 2023. لكن أداء الشركات في قطاعي الضوئيات والأجهزة كان جيدًا أيضًا، وهو أمر ربما لا يكون مفاجئًا نظرًا لأن الضوئيات هي واحدة من أكبر الصناعات القائمة على الفيزياء في المملكة المتحدة. كما مجموعة قيادة الضوئيات (PLG) قال في أ البيان الأخير، تبلغ قيمة قطاع الضوئيات في المملكة المتحدة الآن 15.2 مليار جنيه إسترليني، مع نمو الإيرادات على أساس المثل بأكثر من 7٪ بين عامي 2020 و 2022.

بعد أن شاركت في لجنة التحكيم لجوائز الأعمال في IOP، أستطيع أن أقول أنه كانت هناك بعض المشاركات الرائعة

PLG، والتي تضم ممثلين من أكثر من 60 تقول شركات الضوئيات في المملكة المتحدة أن هناك طلبًا متزايدًا على الضوئيات في كل شيء بدءًا من الزراعة والصحة والاتصالات وحتى الدفاع والأقمار الصناعية والتصنيع. ويشير أيضًا إلى تزايد تسويق قطاع التكنولوجيا الكمومية المزدهر. في الواقع، تتوقع PLG أن تبلغ قيمة قطاع الضوئيات في المملكة المتحدة أكثر من 17 مليار جنيه إسترليني في عام 2024، وأن تنمو إلى 50 مليار جنيه إسترليني بحلول عام 2035.

بعد أن شاركت في لجنة التحكيم لجوائز الأعمال في IOP، أستطيع أن أقول أنه كانت هناك بعض المشاركات الرائعة، مما يعني أن اختيار الفائزين لم يكن سهلاً. ومع ذلك، وبدون ترتيب معين، فإن الفائز الأول الذي أود أن أذكره هو من سكان غلاسكو اسكتلندا متماسكة، والتي تصنع أشعة ليزر فائقة السرعة للتطبيقات في علوم الحياة والصناعة. تتمثل فلسفة الشركة في تحويل التكنولوجيا البصرية المعقدة القائمة على الفيزياء إلى معدات سهلة الاستخدام، حتى من قبل الأشخاص الذين ليسوا خبراء في الليزر. جائزتهم تعترف بشكل خاص بالشركة نطاق محور عصبي من ليزر الفيموثانية، والتي تطورت على مدى السنوات الست الماضية.

تعمل أجهزة الليزر بثلاثة أطوال موجية لها استخدام خاص في علم الأحياء (780 و920 و1064 نانومتر)، ويمكن تركيب أجهزة الليزر بسهولة في أدوات التصوير والأدوات الصناعية الموجودة حيث تكون المساحة في أعلى مستوياتها. يستغلون تقنية تضخيم النبض النقيق – والذي تم الاعتراف به من قبل 2018 جائزة نوبل في الفيزياء – عن طريق أخذ نبضات قصيرة ومنخفضة الطاقة وتمديدها في الوقت المناسب. يمكن بعد ذلك تضخيم النبضات، التي تتمتع الآن بقدرة ذروة أقل، بأمان قبل إعادة ضغطها إلى نبضات قصيرة ذات قدرة ذروة أعلى.

تقليديًا، لا توجد هذه التقنية إلا في أنظمة الليزر الكبيرة الحجم. لكن ليزر أكسون، نظرًا لصغر حجمه، قد تم استخدامه بالفعل من قبل علماء الأعصاب في الجسم الحي تصوير الدماغ ودراسة الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون. وتشمل التطبيقات الأخرى تشخيص السرطان وأبحاث الأدوية، والاختبارات الصيدلانية، ومكافحة الأمراض الاستوائية، وعلم المناعة. يبدو المستقبل مشرقًا لفيزياء تكنولوجيا الليزر فائق السرعة في العلوم البيولوجية.

نجاح الفضاء

فائز آخر هو التحليلات الصناعية KEIT. يقع مقرها في هارويل في أوكسفوردشاير، وتقوم بتصنيع مطياف تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء لرصد عمليات الإنتاج الصناعي والتحكم فيها. تم تصميم هذه التكنولوجيا في الأصل في مختبر رذرفورد أبليتون في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كأداة مدمجة وقوية وعالية الأداء لتحليل الغلاف الجوي للمريخ. كيت تم إخراجها من مختبر رذرفورد في عام 2012.

لا تحتوي أجهزة قياس الطيف الخاصة بالشركة على أجزاء متحركة، وتستخدم بصريات بسيطة لإنشاء مخطط تداخل على طول مصفوفة الكاشف. يمكن بعد ذلك تحويل فورييه للبيانات لإرجاع الطيف بأكمله، وإنشاء أداة قوية يمكن استخدامها مباشرة للتحليل الفوري في مصانع الإنتاج. وهذا بدوره يوفر بيانات طيفية في الوقت الفعلي بدلاً من تحليل العينات المؤجلة وغير المتصلة والتي تتمتع بمزايا كبيرة في تطبيقات التحكم في العمليات فيما يتعلق بالإنتاجية وجودة المنتج.

تُباع تقنية KEIT في جميع أنحاء العالم للشركات التي تستخدمها فى الموقع مراقبة كل شيء بدءًا من إنتاج الإيثانول الحيوي والوقود الحيوي وحتى صناعة اللب والورق. ومع توقع نمو سوق الأدوات التحليلية العالمية بنسبة 4% تقريبًا سنويًا لتصل إلى 71.4 مليار دولار بحلول عام 2027، أعتقد أن لدى KEIT مستقبل مشرق. يستمر تطوير تقنية رذرفورد الأصلية للمهام المستقبلية خارج الكوكب، لذا شاهد هذا الفضاء.

تحديد موضع نقطة التركيزفي هذه الأثناء فاز أ جائزة الأعمال IOP لعام 2023 لتكنولوجيا الوعي بالموقع الرائدة. تأسست الشركة، التي يقع مقرها في كامبريدج، في عام 2015 على يد الفيزيائي رمزي فرج، الذي أطلق عليه ذات مرة لقب "الحياة الحقيقية Q" - في إشارة إلى معلم البحث والتطوير في جيمس بوند - من قبل السرعة القصوي مجلة. اخترع فراج تقنية تعمل على تحسين دقة وحساسية وأمان الأجهزة التي تستخدم بيانات الموقع من أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية (GNSS).

GNSS هي منطقة تجارية ضخمة. يعتمد حاليًا أكثر من تريليون دولار من الاقتصاد الأمريكي وأكثر من 1 مليار يورو من الاقتصاد الأوروبي على هذا النظام المذهل لتحديد المواقع والتوقيت. ومع ذلك، فإن نظام الملاحة العالمي لسواتل الملاحة ليس مثاليا، وخاصة في المدن، حيث يمكن للإشارات أن ترتد عن المباني، مما يجعل أجهزة تكنولوجيا تحديد المواقع - في أي شيء من السيارات إلى الهواتف المحمولة - غير دقيقة. ولهذا السبب يمكن أن تكون النقطة الزرقاء على خرائط Google في المكان الخطأ أو لماذا لا يتمكن سائق Uber من العثور عليك.

الشركة "الارتباط الفائق" تتغلب التكنولوجيا على هذه المشكلة من خلال تحديد اتجاه الإشارات الواردة من خلال برامج خاصة بدلاً من الحاجة إلى هوائيات باهظة الثمن أو بنية تحتية أخرى. ومن خلال اكتشاف - وتجاهل - الإشارات المزيفة، والتعرف على الإشارات المنعكسة، تسمح تقنية الشركة بالحفاظ على تحديد المواقع على مستوى المتر على الساعات الذكية وأجهزة اللياقة البدنية وغيرها من المنتجات الاستهلاكية حتى في أصعب البيئات.

تمتلك الشركة أكثر من 25 عائلة براءة اختراع وأربع علامات تجارية على تقنيتها. لكن شركة Focal Point لا تصنع منتجاتها بنفسها. وبدلا من ذلك، تقوم بترخيص التكنولوجيا الخاصة بها لشركات أخرى، بما في ذلك مقرها في سويسرا ش-بلوكس، وهو أكبر مصمم للشرائح في أوروبا. وتشارك الشركة أيضًا حاليًا في مناقشات الترخيص مع العديد من الشركات العالمية الرائدة في مجال تصنيع الهواتف الذكية والسيارات، ولديها شراكة مع جنرال موتورز قائمة بالفعل.

وأخيرا، اسمحوا لي أن أذكر com.turboTEMالذي فاز جائزة بدء التشغيل IOP لمعداتها التي يمكن أن تجعل المجاهر الإلكترونية تعمل بشكل أفضل وتدوم لفترة أطول. تم إنشاء TurboTEM، ومقرها في دبلن، أيرلندا، في عام 2022 من قبل باحثين من مجموعة أبحاث الفحص المجهري في كلية ترينيتي، الذي أراد أن يأخذ عددًا من التقنيات الناشئة من المختبر إلى الميدان. وقد تم تكريم الشركة بأجهزتها المعيارية التي يمكن تعديلها بسهولة وبتكلفة زهيدة لتتوافق مع أداة التصوير الحيوية.

تعد المجاهر الإلكترونية أدوات رائعة ولكنها ليست رخيصة الثمن، حيث تكلف عادةً ملايين الجنيهات الاسترلينية. لا يمكن للمستخدمين الذين يريدون الوصول إلى أحدث التطورات والتحسينات في الأداء الخروج وشراء واحدة جديدة بسهولة، وهذا هو السبب في أن الترقية منطقية إلى حد كبير. لذلك، من خلال إطالة العمر الإنتاجي للأداة، يتيح TurboTEM إجراء المزيد من العلوم المتطورة والتطوير على الأدوات الحالية.

فيها للفوز بها

وكما ذكرت من قبل، تحتاج جميع الشركات القائمة على الفيزياء إلى الوقت والطاقة لتطوير المنتجات وتصبح ذات أهمية عالمية. هناك أيضًا الصعوبة الدائمة في شرح فكرة المنتج، والتي غالبًا ما تكون متخصصة تمامًا، للمستثمرين المحتملين الذين لديهم خلفية علمية قليلة أو معدومة. وبالتالي، يمكن لجائزة IOP للشركات الناشئة أن تُظهر أن التكنولوجيا الخاصة بك قد حازت على موافقة الحكام الذين يتمتعون بخبرة فيزيائية وتجارية قوية.

وكما قال رئيس إحدى الشركات الحائزة على الجوائز في عرض تقديمي عقد في مجلسي البرلمان في المملكة المتحدة في نهاية تشرين الأول (أكتوبر)، فإن الجائزة هي "بيانات قوية إضافية ونقطة موثوقة للمستثمرين المحتملين". استضاف الفيزيائي والنائب هذا الحدث رفيع المستوى ألوك شارما، الذي كان داعمًا منذ فترة طويلة لجوائز الأعمال IOP وشغل منصب رئيس مؤتمر COP26 في غلاسكو في عام 2021.

وكما قال رئيس إحدى الشركات الفائزة في عرض تقديمي عقد في مجلسي البرلمان في المملكة المتحدة، فإن الجائزة هي "نقطة بيانات قوية إضافية للمستثمرين المحتملين"

لذلك، آمل أن تكون شركتك، إذا كانت لديك واحدة، مصدر إلهام للتقديم. وحتى إذا كنت لا تعمل في مجال الأعمال، تذكر أن IOP يقدم أيضًا ثلاث جوائز (كاثرين بور بلودجيت, دينيس جابور و كليفورد باترسون) للأفراد أو الفرق الذين قاموا بفيزياء مبتكرة بزاوية تجارية. حظًا سعيدًا - وتذكر أنه عليك أن تشارك فيه لتفوز به. ستكون إدخالات الجائزة لعام 2024 يفتح قريبا لذلك شاهد هذه المساحة.

الطابع الزمني:

اكثر من عالم الفيزياء