يقضي الطلاب أسبوعاً في إجراء البحوث في مختبرات حقيقية
على مدى عشرين عاماً، مختبر المخترعين أبواب البحث التطبيقي أمام الطلاب المتميزين من ولاية هيسن. لمدة أسبوع، يعملون في مختبرات بحثية حقيقية، ويستكشفون قضايا معاصرة في علم المواد، ويكتسبون رؤى ثاقبة حول عالم غالباً ما يبقى خفياً في الحياة المدرسية اليومية: العلم كعمل جماعي، وكمسؤولية مجتمعية، وكمسار مهني محتمل.
يحظى البرنامج بدعم مركز الكيمياء ، وكلية علوم المواد في جامعة دارمشتات التقنية ، وشركة ميرك للعلوم والتكنولوجيا . وقد ساهم هؤلاء الشركاء الثلاثة في تطوير مختبر المخترعين في دارمشتات لسنوات، انطلاقاً من رؤى تعزيز المواهب الشابة، والبحث الجامعي، والتطبيق الصناعي.
في نقاشٍ أُقيم في شركة ميرك، قدّم كلٌّ من روبن بيشلر من جامعة دارمشتات التقنية، والدكتور توماس شنايدرماير من مركز الكيمياء، والدكتور توماس إيبرلي من شركة ميرك، رؤىً ثاقبة حول دوافع هذا البرنامج وأهدافه وتأثيره. وناقشوا لماذا يُعدّ الفضول أهم من الخبرة المجردة، ولماذا تُحدث تجربة البحث الحقيقية أثراً دائماً على الشباب، ولماذا يلعب البحث في مجال المواد دوراً محورياً في التحول الطاقي.
يكمن جوهر مختبر المخترعين في روحٍ توحد جميع المشاركين. يقول روبن بيشلر: "الأهم هو الفضول". عادةً ما يمتلك من ينضمون إلى مختبر المخترعين هذه الرغبة الفطرية: الشغف لاكتشاف الجديد، وخوض غمار البحث العلمي مباشرةً، وتطوير أنفسهم بما يتجاوز حدود المناهج الدراسية. يُعدّ علم المواد، على وجه الخصوص، مجالًا مثاليًا لذلك، فهو مجالٌ متعدد التخصصات، يجمع بين الفيزياء والكيمياء وعلوم الحاسوب والهندسة. ورغم أن الأسبوع مُنظّمٌ وفقًا لمواضيع محددة، إلا أنه يتيح فرصًا واسعة لاستكشاف الاهتمامات الفردية بتعمق أكبر.
"أهم شيء هو الفضول."
روبن بيشلر، جامعة دارمشتات التقنية
لاحظ المنظمون تغيرات واضحة في الشباب على مر السنين. ويشير الدكتور توماس شنايدرماير، مؤسس مختبر المخترعين قبل 21 عامًا، إلى أن الطلاب اليوم يتمتعون بثقة أكبر بالنفس، لا سيما أثناء العروض التقديمية. وبينما لا يزال فضولهم كما هو، تُولي المدارس اهتمامًا أكبر للعمل المستقل ومهارات العرض. ويتجلى هذا بوضوح في العروض التقديمية النهائية في نهاية الأسبوع.
"لم يتغير فضول الطلاب، لكنهم اليوم أكثر ثقة بأنفسهم."
د. توماس شنايدرماير، مركز الكيمياء
يركز مختبر المخترعين باستمرار على سؤال محوري للمستقبل: التحول في مجال الطاقة. ويلعب البحث في المواد دورًا رئيسيًا في هذا، لا سيما عندما يُقدّم بطريقة عملية وتطبيقية. وتُعدّ طاقة الرياح والهيدروجين وتخزين الطاقة من بين المواضيع التي تُحفّز الشباب بشكل خاص. والأهم من ذلك، أن التعلّم لا يقتصر على الجانب النظري فحسب، بل يعمل الشباب في مختبرات بحثية حقيقية، تحت إشراف باحثين من جامعة دارمشتات التقنية.
"هذا ليس مختبرًا طلابيًا. الشباب يعملون في مختبرات بحثية حقيقية."
د. توماس شنايدرماير
يشير بيشلر إلى مشاريع في مجال أبحاث المغناطيس، التي تلعب دورًا محوريًا في المحركات الكهربائية وتوربينات الرياح وتقنيات التبريد الحديثة. وفي إحدى الحالات، أدى العمل إلى زيارة شركة ماغنوثيرم، وهي شركة ناشئة مقرها دارمشتات، تُطبّق التبريد المغناطيسي على نطاق صناعي. تُبيّن هذه الرؤى مدى ترابط البحث الأساسي والتطبيق وتأسيس الشركات.
إلى جانب المحتوى المتخصص، يركز مختبر المخترعين على المهارات الأساسية الضرورية للبحث العلمي الحديث. لم يعد البحث العلمي مسعىً فرديًا، بل أصبح العمل الجماعي والتعلم المتبادل وتكامل وجهات النظر المتنوعة من المتطلبات الأساسية للتقدم العلمي. يختبر الطلاب ذلك بأنفسهم، فمنذ البداية، يعملون في مجموعات صغيرة، ويطورون روح الفريق بسرعة، ويتعلمون تقاسم المسؤولية.
"لا أحد يعمل بمفرده اليوم، ولا حتى الحائز على جائزة نوبل."
د. توماس إيبرلي، شركة ميرك
تُدمج شركة ميرك عمداً المنظور الصناعي في تصميمها. فالعلوم الطبيعية ليست مجرد مادة دراسية في المدارس أو الجامعات، بل هي أساس النجاح الاقتصادي والتنمية المجتمعية. ويسهم البحث العلمي في حل المشكلات، وتطوير حلول مستدامة، وتحسين جودة الحياة.
"من خلال أبحاثنا في شركة ميرك، فإننا نعالج على وجه التحديد التحديات المجتمعية، وبالتالي نساهم في بناء مستقبل أفضل"، هذا ما قاله
الدكتور توماس إيبرلي.
إن مساهمة مختبر المخترعين في استقطاب المواهب الشابة موضوعٌ شيّق. فكثيراً ما يختار المشاركون السابقون الدراسة لاحقاً في جامعة دارمشتات التقنية. يعرف هؤلاء الشباب ما ينتظرهم، وتكتسب الجامعة طلاباً ذوي دوافع عالية.
في سياق أوسع، يتضح جلياً أن التحول في قطاع الطاقة لا يمكن تصوره دون ابتكار في المواد. فالتقنيات الجديدة تفرض متطلبات جديدة على الخلايا الشمسية والبطاريات والمغناطيسات وأشباه الموصلات. وفي الوقت نفسه، يزداد التركيز على الاستخدام المسؤول للموارد.
مدينة دارمشتات الصالحة للعيش،
برعاية شركة ميركتلتزم شركة ميرك التزاماً راسخاً بجعل منطقة دارمشتات مكاناً مثالياً للعيش. وتعمل الشركة، بالتعاون مع شركائها، على تهيئة بيئة مزدهرة للعلوم والرياضة والفنون. ومن خلال دعمها للمؤسسات الاجتماعية والمشاريع الخيرية، تساهم ميرك في بناء مجتمع أفضل في دارمشتات.
في مجال تعليم العلوم، تُعزز شركة ميرك اهتمام الجيل القادم بالعلوم والتكنولوجيا والبحث العلمي، وتُنمّي لديهم فضولًا تجاهها. ويشمل ذلك مختبرات طلاب الأحياء والكيمياء بالتعاون مع جامعة دارمشتات التقنية. كما تلتزم ميرك بدعم أنشطة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في مدارس المنطقة، وتدعم العديد من المسابقات للمواهب الشابة في هذه المجالات، بما في ذلك مسابقة "الباحثون الشباب"، والأولمبياد الدولي للكيمياء، ويوم الرياضيات. وتمنح ميرك سنويًا جائزة ميرك أبيتور للطلاب الموهوبين من دارمشتات والمناطق المحيطة بها، كما تُقدم دورات تدريبية للمعلمين.
يوفر "مختبر المخترعين"، الذي يتم تنفيذه بالتعاون مع مركز الكيمياء eV وجامعة دارمشتات التقنية، لطلاب المدارس الثانوية رؤى عملية حول البحث اليومي في شركة ميرك وفي جامعة دارمشتات التقنية.
*يشير الاختصار STEM، الذي أصبح الآن شائعاً، إلى مجالات الرياضيات وعلوم الحاسوب والعلوم الطبيعية والتكنولوجيا
