“أثناء عملي في الأوساط الأكاديمية، تعلمت المبادئ والأساليب الأساسية للكيمياء التي أصبحت فيما بعد ضرورية لعملي” محمد الداودي
مجال الكيمياء الشبكية Reticular chemistry، عديداً من المغامرات في هذا العالم الذري. بصفته أستاذاً دكتوراً متميزاً للكيمياء في جامعة ابن الهيثم ومديرَ مركز الأغشية والمواد المسامية المتقدمة في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) في المملكة العربية السعودية، فإن عمل الداودي يُعيد تشكيل مشهد علم المواد، جزيئاً تلو الآخر. الكيمياء الشبكية هي مجال من مجالات الكيمياء يُركز على الجمع بين كتل البناء لتشكيل هياكل معقدة كبيرة ذات خصائص مميزة. إنها تُشبه تجميع نماذج ليغو بهدف إنشاء أطر ثلاثية الأبعاد تُسمى الأطرَ المعدنية العضوية (MOFs). تتميز هذه الأطر بأسطح ومسامَّ قابلة للتكيف تشبه الإسفنج. وهي قادرة على التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء، ومن ثم المساعدة على معالجة تغيُّر المناخ، وتخزين الهيدروجين لتطبيقات الطاقة النظيفة مثل خلايا الوقود، وفصل المواد الكيميائية بنحو فعال في العمليات الصناعية. يُحرز هذا المجال تقدماً كبيراً نحو نهج صديق للبيئة وسط مخاوفَ بشأن التدهور البيئي.
وقد طوَّر الداودي نهجه الخاص في تصميم وتصنيع هذه الإسفنجات الجزيئية. فهو يربط بين الأيونات المعدنية والجزيئات العضوية ويضبط خصائصها البنيوية، مثل حجم المسام وشكلها ووظيفتها. وتعمل الأيونات المعدنية، وهي ذرات من العناصر المعدنية التي اكتسبت أو فقدت الإلكترونات وتحمل شحنة موجبة، مثل القطع المتصلة في مجموعة ليغو، فتربط كل شيء معاً. ثم تأتي الجزيئات العضوية لتضطلع بدورها، فتخلق بنية متينة ثلاثية الأبعاد مع عديد من المساحات الصغيرة في الداخل، وهي مثالية لاحتجاز وتخزين الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون أو الهيدروجين.
بدأ الداودي، وهو مغربي الأصل، رحلته الأكاديمية في باريس، فرنسا، حيث حصل على درجتي الماجستير والدكتوراه في الكيمياء من جامعة باريس ديديرو (باريس السابعة)، وهي مؤسسة تاريخية اندمجت في العام 2019 مع جامعة باريس ديكارت لتشكيل جامعة باريس، والتي أُعيدت تسميتُها لاحقاً بجامعة باريس سيتي. تضم الجامعة الجديدة بالفعل اثنين من الحاصلين على جائزة نوبل، واثنين من حائزي ميدالية فيلدز، ووزيرين فرنسيين سابقين للتعليم بين أعضاء هيئة التدريس أو أعضاء هيئة التدريس السابقين. يعزو الداودي هذه البيئة الأكاديمية الصارمة إلى تزويده بالمهارات والمعرفة الأساسية اللازمة لمعالجة بعض التحديات الأكثر تعقيداً في علوم المواد والكيمياء.
“أثناءَ عملي في الأوساط الأكاديمية، تعلمتُ المبادئ والأساليب الأساسية للكيمياء التي أصبحت فيما بعد ضرورية لعملي”، كما يذكر الداودي. بعد إتمامه درجة الدكتوراه في الكيمياء في جامعة باريس السابعة، انتقل الداودي إلى الولايات المتحدة، حيث شغل منصباً في هيئة التدريس بجامعة فلوريدا الجنوبية (USF). وظل يعمل في جامعة فلوريدا الجنوبية حتى العام 2009. وفي الوقت نفسه استغل وقته في الولايات المتحدة على أكمل وجه لإثبات نفسه كباحث مرموق في الكيمياء الشبكية، ثم انتقل إلى المملكة العربية السعودية وجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية.يتمتع الداودي بسجل حافل في النشر. فقد ألف أكثر من 300 ورقة بحثية في مجلات محكَّمة ومرموقة. بالإضافة إلى ذلك فقد سجّل أكثر من 50 براءة اختراع. وذاع صيته كباحث عالي الاستشهاد وفقاً لمقياس تومسون رويترز على مدى عقد من الزمن من العام 2014 إلى العام 2023. ووفقاً لقاعدة بيانات سكوبس، فقد حصد بحثُه أكثر من 93,000 استشهاد مما أدى إلى مؤشر قياس H index 117 – مما يشير إلى أنه ساهم في 117 ورقة بحثية استُشهِد بكل منها 117 مرة على الأقل من قِبَل باحثين آخرين.
ويفخر الكيميائي المغربي بنحو خاص بعمله على الأطر العضوية المعدنية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون مباشرة من الهواء. ويقول: “هذه التكنولوجيا ضرورية للتخفيف من تغيُّر المناخ، لأنها تزيل الكربون مباشرة من الغلاف الجوي، ومن ثم تقلل من تركيزات غازات الدفيئة”. وهذه الهياكل المسامية للأطر العضوية المعدنية المصممة بدقة تجعل العملية أكثر نجاحاً واستدامة. وبعيداً عن التقاط ثاني أكسيد الكربون، يسعى الداودي إلى تطوير تقنيات الطاقة النظيفة، وخاصة في هذه الأوقات الحرجة. وقد بحث في تخزين الهيدروجين والميثان: الهيدروجين وقود نظيف، لذلك عندما يُستخدَم في خلايا الوقود، فإنه يُنتج الماء فقط كمنتج ثانوي، مما يجعله بديلاً جذاباً للغاية للوقود الأحفوري. ويقول الداودي: “يمكننا استخدامُ الأطر العضوية المعدنية التي طورتُها لتخزين هذه الغازات بكفاءة وتسخيرُها كمصدر للطاقة النظيفة”.
إضافةً إلى ذلك، من خلال تصميم الأُطر العضوية المعدنية بأحجام مسام وخصائص كيميائية محددة، طور الداودي موادَّ يمكنها إزالة المواد الكيميائية من الخلائط بنحو أسرع وأنظف. تشتهر الصناعة باستهلاك كميات هائلة من الطاقة عند فصل المواد الكيميائية، حيث تقوم هذه العملية غالباً على كسر الروابط الجزيئية أو التغلب على القوى التي تربط المواد معاً – وهي مهمة تتطلب طاقة هائلة. ساعد إنتاجُه البحثي على تبسيط و”تخضير” صناعة “ممقوتة” بيئياً.
وقد حصل الداودي أخيراً على جائزة الكويت في الكيمياء مناصفةً. ويقول إن العالَم العربي يحرز تقدماً كبيراً في مجال العلوم والأبحاث: “أنا فخور جداً”. ويؤكد الداودي قائلاً: “في الوقت الحاضر يمكن للمرء أن يُجري أبحاثاً في المملكة العربية السعودية تنافس تلك التي تُجرى في الولايات المتحدة، بكل تأكيد. لقد تغيرت الأوقات”.
