قيادة لوس أنجلوس غير الكفؤة تفشل في فتح قطار LAX بقيمة 3.3 مليار دولار قبل كأس العالم | إيان ميلر، OutKick قيادة المدينة تشرف على كارثة بنية تحتية ضخمة أخرى في لوس أنجلوس ليس سرا أن مطار لوس أنجلوس هو من أسوأ المطارات في البلاد للدخول والخروج منها. إنها منطقة صعبة الوصول إليها في لوس أنجلوس، وتعتمد حصريا على السيارات للنقل، وتطبيقات مشاركة الركوب تجبر على الخروج من الموقع، والطبيعة الدائرية لشبكة الطرق تجبر الناس على التنقل في كامل منطقة المحطة. تستضيف مطار لوس أنجلوس عدة فعاليات كبرى في السنوات القادمة، ولمواجهة تدفق المسافرين المتوقع أن يتوافدوا إلى المدينة، وضعت قيادة المدينة خطة لبناء قطار نقل أشخاص آلي لنقل الناس في أنحاء المطار. منطقي، أليس كذلك؟ ومع بدء البناء في عام 2019، بدا أن هناك متسعا من الوقت لإكمال القطار قبل أن تصبح المدينة واحدة من مستضيفي كأس العالم لكرة القدم 2026. لكن لوس أنجلوس لديها بعض المشاكل الكبرى: إنها لوس أنجلوس، وهي في كاليفورنيا، وتديرها العمدة كارين باس، واحدة من أسوأ السياسيين في تاريخ الولاية التي ساعدت في الإشراف على تدمير باسيفيك باليسيدز في يناير 2025. ثم أشرف على عملية إعادة بناء كانت بطيئة بشكل متوقع ومؤلم. وكل ذلك بينما كان مكتبها يحرر تقرير ما بعد الحريق ليجعلها تبدو أفضل. ولذا، كما تعلم، فإن شركة نقل الأشخاص التي تبلغ قيمتها مليارات الدولارات، والتي كان من المفترض أن تفتح منذ سنوات، تواجه مرة أخرى تأخيرات من المرجح أن تؤجل الافتتاح حتى أواخر 2026. يا لها من مفاجأة! ناقل الناس في لوس أنجلوس يجسد عدم كفاءة كاليفورنيا كان من المفترض أن يبدأ خدمة APM عند الإعلان في مارس 2023. ثم، بطبيعة الحال، تجاوز الميزانية بكثير وأصبح متأخرا عن الجدول الزمني بثلاث سنوات كاملة. مع توقع جديد لافتتاح في أواخر 2026. في أفضل الأحوال. حسنا، كأس العالم سيصل إلى لوس أنجلوس في يونيو، والذي يتجاوز ثلاثة أشهر بقليل ومن الواضح أنه ليس في أواخر 2026. لذا فإن المشروع الذي تبلغ قيمته 3.34 مليار دولار، والذي صمم ومخطط له خصيصا لمعالجة زيادة حركة المرور في مطار لوس أنجلوس لكأس العالم، ليس فقط يتجاوز الميزانية بكثير، بل متأخر جدا عن الجدول الزمني. مرحبا بك في لوس أنجلوس. وفقا لعدة تقارير إخبارية محلية، بلغ القطار اكتماله بنسبة 95٪ في وقت مبكر من عام 2024. لكن الخلافات بين هيئة المطار والمقاولين أدت إلى بقاء المحطة دون استخدام منذ ذلك الحين. من المتوقع أن يتعامل المشروع، عند افتتاحه، إن حدث أصلا، لعشرات الآلاف من المسافرين يوميا. نقل هؤلاء المسافرين بين جميع الصالات، ومركز تأجير السيارات، ومواقف السيارات، ونظام قطارات المترو في المدينة خلال حوالي 10 دقائق فقط. يبدو بالضبط نوع المشروع الذي ترغب به لأحد أكبر الأحداث الرياضية في العالم، أليس كذلك؟ لكن هذا يعني مستوى من الكفاءة والذكاء والتنظيم لا تستطيع لوس أنجلوس والعديد من المدن الزرقاء، تحقيقه هذه الأيام. المشاريع ببساطة لا تنتهي في الوقت المحدد، أو قبل الموعد، أو تحت الميزانية، ودافعو الضرائب يدفعون الفاتورة. ليس الأمر كما لو أن دافعي الضرائب في كاليفورنيا يخضعون بالفعل لمعدلات مرتفعة جدا وتكاليف معيشة، أليس كذلك؟

العلماء يصنعون ألمنيوم جديد جذري يمكن أن يحل محل المعادن الأرضية النادرة | هندسة رائعة طور باحثون في كلية كينغز لندن شكلا جديدا غير معتاد من الألمنيوم قد يقلل يوما ما من الاعتماد على المعادن النادرة والمعادن الثمينة في الصناعة الحديثة. يركز الاكتشاف على جزيئات الألمنيوم شديدة التفاعل القادرة على إجراء تحولات كيميائية عادة ما تتعامل معها معادن انتقالية أغلى بكثير. تصف النتائج، التي نشرت في مجلة Nature Communications، أول مثال تم الإبلاغ عنه لمركب يعرف باسم السيكلوتريالومان، وهو هيكل مثلث مكون من ثلاث ذرات ألمنيوم مرتبطة معا، وفقا للدراسة. يظهر الترتيب الجزيئي مزيجا غير معتاد من التفاعل القوي وثبات المحلول، مما يسمح له بالمشاركة في العمليات الكيميائية المعقدة دون أن ينهار. يعد الألمنيوم من أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض، وهو أرخص بكثير من المعادن مثل البلاتين والبالاديوم. ومع ذلك، فقد افتقر تاريخيا إلى السلوك التحفيزي المرن الذي يجعل المعادن الانتقالية لا غنى عنها في الكيمياء الصناعية. انطلقت الدكتورة كلير بيكويل، التي قادت الدراسة، وفريقها لاستكشاف ما إذا كان بالإمكان هندسة الألمنيوم ليحاكي أو حتى يتفوق على تلك الخصائص. يمكن لآلة التقليم المصنوعة من الألمنيوم الجديدة التي صنعتها الجديدة كسر الروابط الكيميائية القوية، بما في ذلك تقسيم الديهيدروجين، كما يمكن أن تعزز إدخال ونمو السلسلة المتحكم بها الإيثين، وهو عنصر أساسي ثنائي الكربون يستخدم على نطاق واسع في تصنيع المواد الكيميائية. كما أنتج العمل أنظمة حلقات من الألمنيوم-كربون مكونة من خمسة وسبعة أعضاء لم تلاحظ من قبل. لطالما وصفت المعادن الانتقالية بأنها الحصان العامل الرئيسي للتحفيز، حيث يمكن من التفاعلات التي تشكل الأدوية والبلاستيك والمواد الكيميائية المتخصصة. ومع ذلك، فإن العديد من هذه المعادن مكلفة، وتتطلب استخراجا بيئيا، وغالبا ما يتم الحصول عليها من مناطق حساسة جيوسياسيا. أما الألمنيوم، فهو أقل تكلفة بحوالي 20,000 مرة من المعادن الثمينة مثل البلاتين، مما يجعله مرشحا جذابا للكيمياء المستدامة. بعيدا عن تقليد سلوك المعادن الانتقالية فقط، يبدو أن الكيمياء الجديدة للألمنيوم تفتح مسارات تفاعل جديدة كليا. يقول الباحثون إنهم لا يزالون في مرحلة الاستكشاف، لكن النتائج الأولية تشير إلى أن هذه المواد الغنية بالأرض قد تمكن من إنتاج كيميائي أنظف وأكثر فعالية من حيث التكلفة. إذا تم تطوير هذا الاختراق أكثر، فقد يعيد تشكيل كيفية تنفيذ التفاعلات الصناعية الرئيسية، حيث يستبدل المعادن النادرة بديل أكثر وفرة مع توسيع حدود الكيمياء التركيبية.

تكشف الأبحاث أن معظم الاختبارات المخبرية ترفع بهدوء أداء الترانزستورات ثنائية الأبعاد. أندرو تاي، جامعة ديوك لطالما كان السيليكون أشباه الموصل المفضل لصنع الترانزستورات، لكن التكنولوجيا الحديثة تدفع الحدود الجوهرية للمادة. المكونات الموجودة داخل الترانزستورات بالفعل رقيقة بقدر ما تسمح به الفيزياء. لتجاوز هذه الحدود، يستكشف الباحثون مواد مختلفة يمكنها العمل حتى لو كان سمك ذرة أو ذرتين فقط—ما يسمى بالمواد ثنائية الأبعاد. كيف يؤثر الاختبار المغلق الخلفي على النتائج لدراسة أداء هذه المواد، غالبا ما يعتمد الباحثون على بنية بسيطة "خلفية البوابة" تبني جميع مكونات الترانزستور على قطعة سيليكون واحدة لتسهيل التصنيع والسماح بالتجريب السريع. في هذا الإعداد، يوجد نصف موصل ثنائي الأبعاد فائق النحافة مثل ثنائي الكبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) بين قطبين تلامس معدني يمرران التيار عبر شبه الموصل. يتم تشغيل أو إيقاف تدفق التيار باستخدام ركيزة السيليكون كوحدة تحكم في البوابة. ومع ذلك، فإن البوابة لا تعدل فقط قناة أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد؛ في بنية "البوابة الخلفية"، يؤثر أيضا على الجزء من شبه الموصل الذي يقع أسفل نقاط الاتصال المعدنية. يخلق هذا ظاهرة تسمى "تداخل التلامس"، وهو تأثير يعزز أداء الترانزستور عن طريق خفض مقاومة التلامس باستخدام البوابة. على الرغم من أن هذا التحسن في الأداء يبدو جذابا في البداية وهو ما يريده الباحثون، إلا أن البنية الخلفية لا يمكن استخدامها في جهاز حقيقي بسبب قيود السرعة وتسرب التيار الكهربائي التي تعد آثارا جانبية للبنية. قال فرانكلين: "تضخيم الأداء يبدو أمرا جيدا." "لكن رغم أن هذه البنية رائعة للاختبارات الأساسية في المختبر، إلا أن لديها قيودا مادية تمنع استخدامها في تقنية الأجهزة الفعلية." بناء جهاز اختبار أكثر عدلا لكشف هذا العامل الأساسي الذي يوجد في مئات الدراسات المخبرية على الترانزستورات ثنائية الأبعاد، قضت فيكتوريا رافيل، طالبة الدكتوراه في مختبر فرانكلين، عاما في تصنيع بنية جهاز جديدة تتيح للفريق قياس مدى تأثير بوابة التلامس على أدائهم مباشرة. قامت ببناء ترانزستور مزدوج البوابة متماثل، يشمل بوابات فوق وتحت نفس قناة أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد وجهات الاتصال والمواد. الفرق الوحيد بين التحكم في الجهاز باستخدام البوابة الخلفية أو العلوية هو ما إذا كان هناك بوابة تلامس، حتى تتمكن من إجراء مقارنة فردية. "مع التصويف، لا تعرف أبدا ما الذي ستواجهه،" قال رافيل. "عندما تصنع بأبعاد صغيرة جدا، تبدأ الأمور في أن تصبح صعبة جدا فيما يمكنك فعله ضمن الحدود المادية." كانت النتائج لافتة للنظر. في الأجهزة الأكبر، كان نظام التلامس يضاعف الأداء تقريبا. ومع تقليص رافيل للأجهزة إلى أبعاد صغيرة ذات صلة بالتقنيات المستقبلية، زاد تأثير بوابة التلامس. عند طول قناة 50 نانومتر وأطوال تلامس 30 نانومتر، عزز بوابات التلامس الأداء بما يصل إلى ستة أضعاف. ومع تصغير الأجهزة، أوضح فرانكلين، تهيمن هذه الجهات على الأداء العام. أي آلية تغير سلوك الاتصال تصبح أكثر أهمية. نظرا لأن معظم نتائج الترانزستورات ثنائية الأبعاد التي تم الإبلاغ عنها على مر السنين استخدمت هياكل خلفية البوابة، فإن نتائج فرانكلين ورافيل لها تداعيات واسعة. الخطوات التالية نحو أجهزة ثنائية الأبعاد واقعية بعد ذلك، يخطط الفريق لدفع التكبير إلى أبعد من ذلك، مع تقليل أطوال التلامس إلى 15 نانومتر، ودراسة المعادن التلامسية البديلة لتقليل مقاومة التلامس. الهدف الأوسع هو وضع قواعد تصميم أوضح لدمج أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد في تقنيات الترانزستورات المستقبلية. قال فرانكلين: "إذا كانت المواد ثنائية الأبعاد ستحل محل قنوات السيليكون يوما ما، فعلينا أن نكون صادقين بشأن كيفية تشكيل هندسة الأجهزة لما نقيسه. هذا العمل يهدف إلى وضع ذلك الأساس."