ابتكارات متطورة وصناعات استثنائية تفوق التوقعات

 

شبكة النبأ: يشهد العالم تطورا كبيرا في مجالات عدة، منها التكنولوجية او الكهربائية وحتى الخدمية منها، ونرى ان هذا التطور مستمر ولا يتوقف مادام هناك عقول جبارة يكون شغلها الشاغل هو اكتشاف ما هو جديد ومبتكر لأول مرة، ويوعز بعض الشركات او الباحثين ذلك كمحاولة لإرضاء غاياتهم الخاصة، والبعض يرجح ذلك الى حاجة المجتمع الى ما هو مفيد أكثر وبجهد اقل، بينما يرى آخرون ان لابد من إيجاد طرق أفضل لعيش حياة أسهل، خاصة وان هذا العصر هو عصر التطور السريع الذي يتيح لكل باحث مهما كان مجال اختصاصه من ان يجد ضالته ويحقق ما يريد بمساعدة المعدات الحديثة المتطورة التي لم تكن متاحة في القرون السابقة للباحثين السابقين، فنحن اليوم نرى ابتكارات واكتشافات غريبة جدا وكنا نظن انها لن تحصل الا في عالم الخيال واذا بنا نراها موجودة ونستخدمها في حياتنا، وهكذا يبقى العلم بحر كبير لا يجف مهما شرب منه الباحثين والعلماء ولا بمائه على احد.

قلم لا يثبت حبره إلا بعد ثلاثة أيام

فقد بينت شركة "شاربي" المتخصصة بصناعة الأقلام ولوازم القرطاسية إنها ستطرح قلم حبر جديد، بالتزامن مع بدء موسم الدراسة، يمتاز بأن له ميزة خاصة وهي إمكانية محو ما يكتب به على مدار ثلاثة أيام كأقلام الرصاص العادية، وبعد ذلك تثبت الكتابة بشكل دائم مثل الحبر.

وينساب رأس القلم على الصفحة بسهولة، مثل سائر أقلام الحبر، ولكنه يوفر للكاتب فرصة مراجعة ما دونه والتدقيق به على مدار ثلاثة أيام، لا يكون خلالها مضطراً في كل مرة لإعادة الكتابة. وسيكون القلم الجديد أغلى ثمناً من الأقلام العادية بشكل طفيف، إذ يباع الواحد منه بسعر 2.5 دولار.

وقد جذب الإعلان عن القلم الجديد ردود فعل واسعة، رغم أن البعض يعتقد بأن عصر الكتابة على الورق قد انتهى، خاصة في ظل التقنيات الحديثة وتوفر الكمبيوتر، ولكن القلم بالتأكيد سيوفر إضافة مميزة لطلاب المدارس. بحسب وكالة السي ان ان .

وقد أبقت الشركة لنفسها سر التركيبة الخاصة لحبر القلم الجديد الذي قد يوفر على المدى الطويل استهلاك الورق وإضاعة الوقت في إعداد نسخ منقحة للمسودات.

يخت يحلق جوا

هل تحتاج إلى أن ينتقل يختك الكبير من مياه الكاريبي الكريستالية الزرقاء إلى مياه البحر المتوسط المتلألئة بسرعة كبيرة؟ لم يعد الأمر مشكلة، إذ يمكنك تحقيق ذلك بكبسة زر فقط، حيث يستطيع هذا اليخت الكبير أن يتحول سريعاً إلى طائرة نفاثة.

وهذا ما يمكن أن يفعله "اليخت الطائر"، الذي كان وليد أفكار المصمم الفرنسي يلكن أوكتوري، الذي سبق أن عمل مصمماً لقمرة القيادة في شركة "إيرباص." وجمع أوكتوري بين خبرته ومعرفته بتصميم الطائرات وعشقه للبحر في الخروج بهذا اليخت الذي يأخذ الألباب.

ويهدف تصميم اليخت الكبير، الذي يبدو كفكرة أقرب إلى الخيال العلمي، إلى الدفع بحدود التصاميم الملاحية إلى أقصاها. وقال أوكتوري :لم يكن هدفي عندما بدأت بالفكرة أن أصنع شيئاً مجدياً من الناحية المادية، وإنما خلق مفاهيم إبداعية." بحسب وكالة السي ان ان.

وأضاف: "بالنسبة لي كان الأمر مجرد مشروعاً حالماً، ومفاهيم الطائرات المستقبلية المطروحة حالياً كلها متشابهة.. وأنا أريد تجنب ذلك وخلق فكرة أصيلة تكون ملهمة لأفكار جديدة." التصميم، رغم أنه مجرد فكرة، اجتذب اهتمام المهندسين العاملين في صناعة الطائرات، خصوصاً لما يحويه من مفاهيم عصرية ومستقبلية.

ووفقاً لأوكتوري، فإن طول اليخت الطائر يصل إلى 46 متراً،  وعندما يكون في الماء، فإنه يحتوي على أربعة صواري يصل ارتفاعها إلى 40 متراً، ويمكن توجيهها كل على حدة، بحيث تحصل على أفضل أداء ممكن بصرف النظر عن وجود الرياح واتجاهها.

وعند التحول إلى طائرة والإقلاع، تنخفض الصواري وتتحول إلى أجنحة، أما الأشرعة فيتم تخزينها في خزائن داخل الصواري ذاتها، وهي ميزة استقاها أوكتوري من اليخت المعروف في فيلم "الصقر المالطي." وعندما يكون راسياً، فإن اليخت لا يبدو فارهاً، فهناك سطحان له، يحتوي السفلي منه على الغرف والمطبخ والحمام، بينما يحتوي العلوي منه على 3 غرف نوم وحماماً فاخراً.

من بيض الضفادع

من جانب آخر، ابتكر باحثون في اليابان جهاز استشعار عالي الدقة يمكنه رصد الروائح والغازات باستخدام بيض الضفادع المعدل وراثيا.

وفي بحث نشر بدورية محاضر الاكاديمية الوطنية للعلوم (Proceedings of the National Academy of Sciences)  قال الباحثون أنهم يأملون استخدام هذا الاختراع لتصميم آلات أفضل للكشف عن الغازات المسببة للتلوث مثل ثاني أكسيد الكربون.

وقال المشرف على الدراسة شوجي تاكيوتشي من معهد العلوم الصناعية بجامعة طوكيو "انه مهم للغاية للبيئة." وحقن تاكيوتشي وزملاؤه أجزاء من الحمض النووي لثلاث حشرات وهي فراشة الحرير وفراشة الكرنب وذبابة الفاكهة في بيض مستخرج من الضفدع الأفريقي.

وشبه تاكيوتشي البيض "بالمنصات" وقال ان الدراسات التي أجريت في الماضي كشفت أن اجزاء معينة من الحمض النووي للثلاث حشرات مسؤولة عن كشف الروائح والغازات. وقال تاكيوتشي "نحقن الحمض النووي في بيض الضفادع ومن ثم يمكننا ابتكار بعض أجهزة الاستشعار المفيدة للغاية وغير المكلفة."

وضع البيض المعدل وراثيا في وقت لاحق في لفيفة مصممة خصيصا ليتعرض البيض لمختلف الروائح والكيماويات. بحسب وكالة الأنباء البريطانية.

وقال تاكيوتشي "استخدمنا ثلاثة أنواع من الفيرومونات ورائحة واحدة (الاربعة متشابهة كيميائيا للغاية) وتمكن (البيض) بوضوح من الفصل بين الأنواع المختلفة من الروائح والمواد الكيميائية ورصدها."

ويأمل الفريق في استخدام نفس الاسلوب للكشف عن الغازات مثل ثاني اكسيد الكربون في المستقبل.

عينا ترى في كل الاتجاهات

بينما يريد الفيزيائي الألماني فولفجانج شتورتسل العالم بعين النحلة، أن يستكشف سلوك نحل العسل بشكل أدق مستخدما عين حشرة صناعية.

وربما ساعدت الأبحاث التي يجريها شتورتسل على تطوير طائرة دقيقة الحجم ذاتية الحركة بحجم النحلة.

يقول شتورتسل عن أحلامه العلمية باتجاه تصنيع هذه الآلة الدقيقة:"رغم صغر حجم مخ النحلة إلا أنها ترى العالم من زوايا عديدة وتستطيع استكشافه بشكل مدهش".

أضاف شتورتسل الذي يعمل بجامعة بلفيلد الألمانية:"إذا استطعنا بناء آلة ذاتية الحركة صغيرة مثل النحلة وتحلق بشكل مستقل فسيكون هذا إنجازا علميا هائلا".  ويرى شتورتسل أن المهم في ذلك هو اكتشاف التوافق بين حركة النحلة وتعرفها على عالمها المحيط بها مضيفا:"إذا فهمنا ذلك فسيمكننا نقل هذا التوافق إلى أجهزة طيران صغيرة".

وأكثر ما يمكن أن يستفيد به هذا الجهاز الذي يحلم به شتورتسل هو الرؤية متعددة الزوايا لحشرة النحلة حيث يبلغ مجال رؤيتها 300 درجة مما يجعلها تستطيع رؤية ما يدور خلف ظهرها "مما يجعلها ترى بعض جسمها نفسه".

شتورتسل:"وبهذه الطريقة يمكن للأجهزة الدقيقة ذاتية الحركة أن تتفادى العوائق أثناء حركتها في غرف مغلقة، وهو ما يمكن أن يساعد على سبيل المثال في البحث عن مطمورين، سيوفر تطوير آلة بهذا الحجم وهذه الإمكانيات على أية حال إمكانية للاستكشاف لا يكلف الكثير من الجهد الحسابي".

كما أن العمل في تطوير نحلة صناعية يؤدي حسب شتورتسل إلى الحصول على معلومات إضافية عن النحلة نفسها "فعندما يريد الإنسان صناعة شيء يعمل بنفس طريقة عمل النموذج الأصلي له فإن ذلك يعني أنه فهم كيفية عمل النموذج الأصلي".  بحسب وكالة الأنباء الألمانية.

أضاف شتورتسل متهلل الوجه:"النحل ليس نسخة واحدة كما يظن البعض، فلكل نحلة شخصيتها".  عندما يتحدث شتورتسل البالغ من العمر 40 عاما عن عمله تجده يشير دائما بيده بحماسة ويتحدث بسرعة بالغة.

شتورتسل:"عندما تخطر لي فكرة جديدة أواصل العمل ليلا أيضا".

يعمل شتورتسل منذ سنوات في تطوير عين شبيهة بعين الحشرة. ولصناعة هذه العين فقد قام الباحث المولود في ميونيخ بتركيب كاميرا فيديو ذات عدسة دقيقة الحجم تعلوها مرآة دقيقة الحجم أيضا. ويعمل الشكل المقعر للعدسة على أن ترصد الكاميرا أيضا أشياء موجودة بشكل منحرف خلف الكاميرا.

و وضع شتورتسل أمام هذه المرآة أيضا عدستين أخريين. وتوفر هذه التركيبة الماهرة من العدسات زاوية رؤية من 280 درجة مئوية بشكل يشبه عين النحلة كما يتصورها شتورتسل.

يعتزم باحثون ألمان الاستفادة من مميزات العين التي تتمتع بزوايا رؤية متعددة حيث يعمل أيضا باحثون تحت إشراف عالم الأحياء لوك ليه في جامعة باركلي في كالفورنيا على تطوير عين نحلة يمكن استخدامها في كاميرات دقيقة الحجم.  ولكن خلافا لطريقة بناء العين التي يعكف الباحث الألماني على تطويرها فإن العين الأمريكية تبدو شبيهة بعين الحشرة فعلا لأن عين نحلة شتورتسل لا تبدو من الوهلة الأولى ذات علاقة بعين النحلة الحقيقية كثيرة زوايا الرؤية.

بدأ شتورتسل بدراسة عين النحلة من خلال صور ورسوم عين شبيهة بعين النحلة على الكمبيوتر.  ورغم العين الخاصة التي تمتلكها النحلة بما لهذه العين من نحو 5500 عدسة إلا أن الصورة التي تصل للنحلة مشوشة كثيرا ومقطعة.

وعن ذلك أوضح شتورتسل أنه "أحيانا يكون من الأفضل أن يكون مجال الرؤية أمامك واسع خير من أن تكون الصورة دقيقة. يلجأ شتورتسل للدفاع عن موضوع بحثه إذا اضطر لذلك، وفي هذا السياق يقول:"النحلة حيوان رائع الجمال ومفيد وجمالي بشكل ما".

وردا على السؤال عن سبب اختيار النحلة بالذات لأبحاثه توقف شتورتسل ذو الوجه الباسم لحظة وقال بلهجة جادة:"عندي أمل في أن يكون فهم النحلة أسهل من فهم الإنسان".  ورأى شتورتسل أن النحلة تستطيع باستراتيجيات بسيطة ومخ ضئيل حل مسائل ببساطة غير متوقعة.

سيارة كهربائية

في حين تمكنت سيارة كهربائية صممها عدد من طلاب الجامعات في الولايات المتحدة من بلوغ سرعة قاربت 500 كيلومتر في الساعة، خلال تجارب جرت في مسطحات "بونفيل" الملحية الأمريكية.

وتحمل السيارة اسم "فنتوري بوكاي بولت" بسبب سرعتها التي يمكن مقارنتها بسرعة الرصاصة، وسجلت أجهزة قياس السرعة لدى المصممين، وهم طلاب بجامعة أوهايو، وصول السيارة إلى سرعة 495 كيلومتر بالساعة لمرتين خلال التجارب. وبدأت التجارب بعدما قاد السائق المحترف روجر شراور السيارة لتصل إلى سرعة 468 كيلومتراً في الساعة، قبل أن يعود ويحطم الرقم.

وكان الفريق يعتزم مواصلة التجارب، غير أنه اضطر للتوقف بسبب خلل أصاب علبة التروس. واعتمد التصميم الخارجي للسيارة على نموذج "فنتوري بوكاي" للسيارات السريعة، الذي فشل عام 2004 في تحطيم الرقم القياسي للسرعة، مستخدماً خلايا الهيدروجين للحصول على الطاقة. بحسب وكالة السي ان ان.

واحتاج الطلاب إلى 11 شهراً لتبديل الأنظمة الكهربائية في السيارة، حيث أزالوا نظام الهيدروجين ووضعوا بطاريات الليثيوم، بتقنية خاصة طوروها بشكل سري. يشار إلى أن الرقم الحالي، رغم أنه بات مسجلاً لدى الطلاب، غير أنه لن يدخل الموسوعات القياسية الرسمية إلا بعد تجربة إضافية تجري بإشراف دولي.

جمع الكهرباء من الصواعق والرطوبة

فيما قدم عالم برازيلي مسودة مشروع مدهش للحصول على طاقة متجددة ورخيصة وصديقة للبيئة، وذلك بالاستفادة من الشحنات الكهربائية الصغيرة الموجودة بشكل طبيعي في الصواعق أو جزيئات المياه المنتشرة في الجو بسبب الرطوبة.

وعرض فيرناندو غاليمبك، أستاذ الكيمياء في جامعة "كامبيناس" البرازيلية مشروعه أمام المؤتمر الأمريكي لعلماء الكيمياء المجتمع في دورته رقم 240، قائلاً إنه يحلم بمستقبل يكون فيه على سطح كل منزل جهاز صغير مخصص لجمع الكهرباء من الجو.

وقال غاليمبك إن دراساته أثبتت أن جزيئات المياه الموجودة في الجو تحمل شحنات كهربائية صغيرة نتيجة احتكاكها بجزيئات الغبار التي تتحرك بشكل دائم بفعل حركة الهواء. وذكر العالم البرازيلي أنه توصل إلى هذه الخلاصة بعد أن قام بقياس الشحنة الكهربائية في ذرات الغبار من مادتي السيلكا وفوسفات الألمنيوم المتوفرتان بكثرة في الجو، وقد ثبت له أن مستويات شحنهما تتزايد إذا كانا في أجواء رطبة، ما يؤكد وجود الكهرباء في جزيئات المياه. بحسب وكالة السي ان ان.

وأشاف غاليمبك: "بعد أن أثبتنا وجود شحنات الكهرباء في جزئيات المياه المتطايرة بات بالإمكان تصور تصميم جهاز يمكنه جمعها في المناطق الرطبة، مثل الدول الاستوائية."

وكشف غاليمبك أنه يقوم حالياً باختبار أنواع معينة من المعادن لمعرفة المعدن المناسب لنقل طاقة تلك الجزيئات من الجو وتخزينها. كما أضاف أن بوسع الأجهزة التي ستصنع لجمع تلك الشحنات العمل في المناطق غير الرطبة التي تشهد عواصف رعدية، إذ أنها ستقوم بجمع الشحنات التي تتركها الصواعق في الجو واستخدامها في المنازل.

شبكة النبأ المعلوماتية- الثلاثاء 21/أيلول/2010 - 11/شوال/1431

© جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة النبأ للثقافة والإعلام 1419-1431هـ  /  1999- 2010م