Loading

“2017” عام الإنجازات العلمية.. تعرف عليها

بواسطة: | 2018-01-01T16:01:19+00:00 الإثنين - 1 يناير 2018 - 4:01 م|الأوسمة: , , |
تغيير حجم الخط ع ع ع

اتسم عام 2017 بتحقيق الإنجازات العلمية في العديد من المجالات، فالتقدم في البرمجيات  ومجالات تقنيات الذكاء الاصطناعي، وظهور اكتشافات بلغت من الأهمية الوصول لجائزة نوبل، هو أبرز معالم التطور التقني الذي شكل هذا العام.

واتباعا لما اعتادت عليه وسائل الإعلام من رصد حصاد عام قد انتهى، يسرد (العدسة) ملخصا يضم أشهر تلك الإنجازات العلمية للعام 2017، في الأسطر التالية:

 

موَصِّل يصلح أعطاله ذاتيا

توصل علماء بجامعة “كاليفورنيا ريفر سايد” الأمريكية، لاكتشاف مادة لها خصائص تمكنها من إصلاح أية أعطال ذاتيًّا، في مجال التوصيل الكهربائي، فقد تقوم بإصلاح نفسها دون أية تدخلات خارجية، إذا تعرضت لأي قطع خلال 24 ساعة، ضمن درجة حرارة الغرفة.

فهذه المادة- التي يمكن أيضا استغلاها في تحسين أداء البطاريات والروبوتات والأجهزة الإلكترونية- تتمتع بشفافية ومرونة، والتي تسمح لها بالتمدد 50 مرة ضعف طولها الأصلى.

 

كاميرا تقرأ ضربات القلب

لعل أكثر المهتمين بهذا الاكتشاف، هم فئة الرياضيين، الذين هم في حاجة متواصلة لقياس معدل ضربات القلب، والذي يعكس بدوره معدل الإجهاد والتوتر لديهم، وقد ساعدت هذه الكاميرا تلك الشريحة من الرياضيين في تحقيق هذا التحليل، بمجرد التقاط صورة بكاميرا الفيديو من دون أي اتصال جسدي.

فقد حققت شركة “باناسونيك” اليابانية، في العام 2017، إنجازا هائلا، بطرح كاميرا جديدة مطوَّرة يمكنها قراءة معدل ضربات القلب بدقة، عبر تحليل الصور التي تلتقطها، من خلال اعتمادها تقنية تدعى (Contactless Vital Sensing).

 

سيارة تستطيع التحليق

بعد أن سيطرت مشكلة التكدس والازدحام على معظم دول العالم، ظل حلم إمكانية التحليق بالسيارة يراود الكثيرين، وكأنه حلم مستنسخ يداعب أفكار كل هؤلاء المتعطلين في صفوف المرور عبر كل دول العالم.

وبالفعل حولت شركة “هوفر سيرف” الروسية، الحلم إلى حقيقة، بعدما طرحت بالأسواق أول سيارة طائرة ذاتية التحليق في العالم، ولا تحتاج هذه السيارة إلى محطات بنزين خاصة، فمن مميزاتها إمكانية شحنها كهربائيا، من خلال مولدات هجينة، أو تزويدها بالبنزين لدى المحطات التقليدية.

أما من حيث الشكل، فقد أضيف لها جناحان قابلان للطيّ، وتتألف من 5 مقاعد، كما أنها مزودة بجهاز كمبيوتر، ونظام أمني، وإشارات طائرات دون طيار، للتحكم فيها أرضًا وجوًّا.

بالإضافة إلى تمتعها بإمكانية الهبوط من السماء إلى الأرض، في ذات الوقت الذي يمكن أيضا أن تركن بشكل تقليدي، ولكن بعد طي أجنحتها.

 

بطارية لإطفاء الحريق ذاتيا

يمكنك الآن الاطمئنان بأن هناك ما قد يجنبك حدوث حريق، بعدما طوّر باحثون بجامعة “ستانفورد” الأمريكية بطارية ليثيوم- أيون خاصة، وهي تحتوي على مادة “فوسفات التريفنيل” التي تطفئ النيران، ويمكن القول بأنها تتمكن من إطفاء الحريق ذاتيًّا.

ومادة “فوسفات التريفنيل”، من خصائصها العودة  إلى عناصرها الأولى عند مرور الكهرباء بها، فيتم حفظها داخل غلاف خاص وسط سوائل البطارية.

ولكنها تبدأ عملها عندما ترتفع درجة حرارة البطارية أكثر من اللازم، حتى إذا بلغت  درجة حرارة البطارية 150 درجة مئوية، عندها ينصهر هذا الغلاف ذاتيًّا، فينطلق حينها المرَكَّب الكيميائي، ليمنع حدوث اشتعال قد يؤدي إلى حريق، ويطفئه في الحال.

 

إعادة إطلاق صاروخ فضائي

وعلى صعيد آخر، استطاعت شركة “سبيس إكس” الأمريكية، استخدام صاروخ من طراز “فالكون 9″، للمرة الثانية، حيث قد تم استخدامه مرة سابقة قبل عام من الانطلاق الثاني.

وربما يكون هذا الإنجاز سببا في تطور وزيادة الرحلات إلى الفضاء الخارجي، خاصة وأن هذه التكاليف الباهظة سيتم تخفيضها، بإعادة استعمال صواريخ كانت قد سافرت من قبل.

وتعتبر “سبيس إكس” هي أولى الشركات التي تعيد استخدام صاروخ، حيث كانت تسعى إلى تخفيض نفقاتها، وقد حققت ذلك بالفعل، وقلصت من ميزانيتها 30 % عما إذا كانت قد استعانت بصاروخ جديد.

وقد علق الملياردير “إيلون ماسك” صاحب الشركة بأن إنجاز شركته سيكون ثورة كبيرة في مجال السفر إلى الفضاء، حيث لم يكن متاحا من قبل استغلال تلك النفقات للصاروخ القديم مرة ثانية، وشبه هذا الحدث بأنه خرق فضائي تاريخي.

 

التحكم  في روبوت بمجرد التفكير

ويعتبر هذا الإنجاز قفزة في مستوى مجالات التحكم عن بعد بشكل عام؛ فلم يكن لأحد أن يتخيل أنه يستطيع تغيير ما يريده بمجرد التفكير فيه، دون أي مجهود ذاتي، حتى ولو لم يكلفه ذلك مجرد الضغط على زر.

وهذا ما حققه في الواقع باحثون بمعهد “ماساتشوستس” للتكنولوجيا في أمريكا، حيث تمكنوا من تطوير برنامج يجعل الأشخاص يتحكمون في الروبوت بمجرد التفكير، وتوصلوا إلى ذلك من خلال تلقي الإشارات الكهربائية التي يصدرها المخ البشري.

حيث يستطيع الروبوت قراءة تلك الإشارات، والتي ترشده إلى أنه قد تم ارتكاب خطأ ما؛ فيستطيع تغيير ما قد يفعل بشكل فورى.

وتعتمد هذه التقنية الجديدة على معادلات خوارزمية تراقب أنشطة المخ، الأمر الذي يفتح مجالا جديدا أمام تحكم الإنسان مستقبلا على الروبوتات، عن طريق التفكير ودون بذل أبسط مجهود.

 

أوعية دموية بالطباعة الثلاثية الأبعاد

استطاع باحثون بجامعة “كاليفورنيا” الأمريكية، اكتشاف تقنية جديدة تمكنهم من إنتاج أوعية دموية نابضة بالحياة، باستخدام تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد.

وينتقل بنا هذا الحدث إلى مرحلة جديدة في مجال الطب التجديدي، خاصة وبعد إثبات نجاحها على فئران التجارب.

فقد تحقق فعلا، الاندماج بين تلك الأوعية الصناعية مع شبكة الأوعية الموجودة طبيعيا في الجسم لنقل الدم، ولم تواجه الفئران أي رفض جسدي لتلك الأوعية، وهو ما اعتبره الباحثون أولى الخطوات التي تمهد الطريق لمزيد من الاكتشافات الطبية التي تستخدم الطباعة الثلاثية الأبعاد.

 

غلاف جوي حول كوكب آخر

وفي مجال الفلك، رصد باحثون غلافًا جويًّا حول كوكب يشبه كوكب الأرض؛ الأمر الذي يعني احتمالية كبيرة في اكتشاف حياة خارج النظام الشمسي.

وكان علماء فلك بجامعة كيلي البريطانية  قد عكفوا على دراسة كوكب أطلقوا عليه (GJ 1132b) ووجدوا أن هذا الكوكب الذي يبعد عن الأرض بـ 39 سنة ضوئية، ويصل حجمه إلى 1.4 من حجم الأرض، تحيط به طبقات سميكة من الغازات، مكونة إما من الماء، أو من غاز الميثان، أو مزيجا من الاثنين.

 

مصباح شمسي

أسفر تعاون شركة بريطانية، متخصصة في مجال استشارات التصميمات، مع شركة تصنيع صينية، وساهمت معهما مؤسسة خيرية، عن إنتاج مصباح يستغني عن الكيروسين في الإضاءة، ويعتمد على الطاقة الشمسية.

وفضلا عن أهمية هذا الاكتشاف في استخدام الطاقة النظيفة، فإنه كذلك الأرخص ثمنًا في العالم، ويعمل بكفاءة لمدة 8 ساعات بعد شحنه كاملا.

ويستخدم هذا المصباح، الذي لا يزيد حجمه عن كف اليد، إما مثبتا  بالرأس، أو في دراجة هوائية.

 

يد صناعية بكاميرا

تمكن عدد من  الباحثين بجامعة “نيوكاسل” البريطانية من تطوير اليد الصناعية الحالية بإضافة كاميرا تمكنها من تحسين أدائها في تقييم حجم الأشياء.

فقد ركز هؤلاء الباحثون على توظيف تلك الكاميرا المزودة باليد الصناعية، لتتمكن من التقاط  صور لكل الأشياء الموجودة أمامها، ليس هذا فحسب، ولكن تمنحها القدرة على تقييم حجم الأشياء، وكذلك شكلها، فيسهل عليها التقاط هذه الأشياء بتلقائية وبسرعة شديدة.

وتتميز هذه الكاميرا أيضا بإعطاء القدرة لليد على التواصل مع الجزء السليم من الطرف، في سرعة لا تتخطى أجزاء من الثانية، فتلتقط الأشياء بالقوة المناسبة، وبسرعة تفوق 10 أضعاف سرعة أي طرف صناعي آخر موجود مطروح حاليا للاستخدام في الأسواق.

 

تليسكوب الأشعة السينية

كشفت الصين عن إطلاقها لأول تليسكوب فضائي  يعمل بالأشعة السينية، وأطلقت عليه اسم “إنسايت”، لتوظفه في دراسة  تطور الثقوب السوداء، واستغلال النجوم النابضة في مِلَاحة المركبات الفضائية، إضافة إلى البحث عن انفجارات أشعة “جاما”.

ويحمل “إنسايت”، الذي يعد مرصدا صغيرا في الفضاء، 3 أجهزة للكشف عن نطاقات مختلفة من الطاقة.

 

مادة تشحن في ثوانٍ

توصل باحثون أمريكيون إلى مادة بإمكانها إتاحة شحن بطاريات السيارات والحواسب والهواتف النقالة في ثوانٍ معدودة.

وقال الباحثون، عن تلك المادة التي أطلقوا عليها “مكسين” (MXenes)، إنها توفر العديد من المسارات لتخزين الشحنات الكهربائية بصورة أفضل لعشرات المرات من البطاريات المستخدمة حاليا، حتى إنهم وصفوفها بالـ”خارقة”.

وتتمتع “مكسين” بأنها تمزج في تكوينها ما بين الهيدروجين الهلامي، ومكونات المعادن المؤكسدة؛ ما يجعلها كثيفة لدرجة تحميها من الإشعاع والمياه.

 

شفرة تحجب التنصت على الاتصالات

يمكنك الآن إجراء اتصالاتك الهاتفية في أمان، ودون القلق من احتمالية التنصت، التي قد تمنع الكثيرين من مناقشة أمورهم الهامة في الهواتف، كل هذا بفضل إعلان الصين استقبالها شفرة “لا يمكن اختراقها” من قمر صناعي إلى الأرض.

وكانت الصين قد أطلقت”ميكيوس”، وهو أول قمر صناعي للاتصالات الكمية، في أغسطس الماضي، في محاولة لتحقيق اتصالات “مقاومة للاختراق”.

ونجحت بالفعل محاولة الصين في تحقيق ذلك، حيث إنها المرة الأولى التي تستخدم فيها تكنولوجيا نقل البيانات الكمية من الفضاء إلى الأرض.

وبتوصل الصين إلى تلك الشفرة، أصبح التأمين التام للاتصالات متاحا؛ وبهذا يمكن لأي شخص إجراء مكالمة هاتفية آمنة تماما، أو نقل كمية كبيرة من بيانات بنك، عبر تقنية التشابك الكمي، التي تحجب إمكانية التصنت.

 

بطاريات طبية قابلة للتحلل

تمكن باحثون أيرلنديون من تحقيق ثورة في عالم الزراعات الطبية، بعد أن استطاعوا تطوير بطارية عضوية مرنة، قابلة للتحلل، ولا تحتوي على مواد سامة.

وكانت الأجهزة المزروعة في جسم الإنسان حاليا، مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب، مزودة ببطاريات معدنية يمكن أن تكون غير مريحة، بل إن البطاريات المستخدمة حاليا تحتوي على مواد سامة أيضا.

ولذا، فإن هذه البطاريات الحديثة  ستكون خالية منها، حيث تصنع من مواد عضوية قابلة للتحلل مثل السليولوز.

 

قلم لتشخيص السرطان

استطاع باحثون بجامعة تكساس الأمريكية، تحقيق هدف كبير في تلك الحرب الدائرة مع مرض  السرطان؛ فقد توصلوا إلى أداة تمكن من  الكشف عن الخلايا السرطانية خلال  10 ثوان فقط.

وذكر الباحثون عن “أداة ثورة” أنها عبارة عن قلم قادر على تمييز الخلايا السرطانية عن الخلايا السليمة في 10 ثوان فقط، وهذا التشخيص أسرع بـ150 مرة من الطرق التقليدية.

ويعمل هذا القلم حين يوضع على الأنسجة المشتبه في إصابتها بالمرض، فيستطيع قراءة التركيب الجزيئي للأنسجة، وتدوين التشخيص على شاشة الكومبيوتر الموصلة به.

ووصلت درجة دقة القلم إلى 96%، حيث تمكن من اكتشاف أورام الرئة والمبيض والغدة الدرقية وسرطان الثدي بنجاح.

 

“ترام” لمكافحة التلوث

في محاولة لمكافحة تلوث الهواء، الذي وصل إلى حدود قاتلة في معظم بلاد العالم، سعت الصين للحد من هذا التلوث هناك، وأطلقت للعمل أول “ترام” محلي الصنع يعمل بالهيدروجين.

ويعمل هذا الترام الذي يعد الأول من نوعه في العالم، باستخدام بطاريات الوقود الهيدروجيني، الأمر الذي جعله وسيلة نقل آمنة وصديقة للبيئة، فالماء هو المادة الوحيدة التي تنبعث منه، حيث  تمت السيطرة على درجة الحرارة للتفاعل داخل البطاريات، تحت 100 درجة مئوية.

وتستطيع تلك البطاريات التي طورتها شركة “تانجشان” لمجموعة “سي أر أر سي”، أن تجعل الترام يسير مسافة 70 كيلومتر في الساعة، وذلك دون أن ينتج أكاسيد النيتروجين أو أية ملوثات أخرى.

 

موجات الجاذبية

تمكن ثلاثة علماء أمريكيين من رصد “تموجات في “الزمكان” (الزمان المكاني)، أو ما هو معروف باسم “موجات الجاذبية”، الأمر الذي جعل هؤلاء العلماء يحصلون على جائزة نوبل في الطب لعام 2017.

ولعب الفيزيائيون الثلاثة- وهم “رينير ويس” و”كيب ثورن” و”باري باريش”- دورًا رائدًا في مرصد الموجات بالتداخل الليزري، أو ما يعرف بمشروع “ليجو”، وهو ما أهَّلَهم لهذا التكريم  بنوبل.

ويذكر أن هؤلاء العلماء الثلاثة قد بدأوا في تسجيل أولى الملاحظات التاريخية لموجات الجاذبية، في سبتمبر/أيلول 2015.

 

الجزيئات الحيوية

مُنحت جائزة نوبل للكيمياء لعام 2017، لثلاثة علماء، هم “جاك ديبوشيه” السويسري، و”يواكيم فرانك” الأمريكي، و”ريتشارد هينردسون” البريطاني، تقديرا لهم على تطوير مجهر إلكتروني يساعد على تبسيط وتحسين تصوير الجزيئات الحيوية.

وقد ساهم هذا التطوير في التوصل إلى صورة بالأبعاد الثلاثة للجزئيات الحيوية، الأمر الذي يعني السماح بدراسة عينات بيولوجية من دون المساس بخصائصها، كما هي الحال عند استخدام الملونات أو حزم الإلكترون المنبعثة من أشعة إكس، وهو ما يمهد لآفاق جديدة في الكيمياء الحيوية.

 

أول زراعة مفصل ناجحة

قدم أطباء صينيون خدمة جليلة للإنسانية، بعدما تمكنوا من إجراء أول عملية ناجحة لزراعة مفصل ركبة مصنوع بتقنيات الطباعة الثلاثية الأبعاد، هذا الإنجاز الذي يقدم طوق نجاة لملايين  حول العالم يعانون من تآكل المفاصل.

وتعتبر تلك العملية هي أول عملية ناجحة لزراعة مفصل ركبة، حيث ذكر الأطباء الذين يعملون بمستشفى “تشونجتشينج الوطني” الصيني، أن الرجل الذي أجريت له العملية تمكن من تحريك قدمه وثني المفصل، بعد يوم واحد فقط من إجراء العملية.

وصرح الأطباء باستخدامهم معدن التنتالوم في صناعة هذا المفصل، في خطوة ناجحة لعلاج تآكل مفاصل الأطراف في الجسم، الأمر الذي قد يؤدي للعجز التام.

ويتميز هذا المعدن، الذي يستخدم في صناعات الطيران، بخصائص فريدة تجعله الأفضل على الإطلاق من سائر المعادن المستخدمة اليوم لإنتاج المفاصل الاصطناعية.

 

بطارية تشحن في ثانية

استطاع فريق بحث من جامعة “تشجيانج” بشرقي الصين، من تسخير رقائق الجرافين ومعدن الألومنيوم في تطوير نوع جديد من البطاريات، يمكن شحنها خلال 1.1 ثانية فقط.

وذكر العلماء الصينيون أن التجارب أثبتت إبقاء البطارية الجديدة على 91% من قدرتها التحميلية بعد 250 ألف عملية شحن، وهو ما يفوق قدرات جميع البطاريات السابقة، من جهة طول عمر البطارية.

حيث صمم هذا النوع من البطاريات باستخدام رقائق الجرافين، كأقطاب إيجابية، والألمنيوم المعدني، كأقطاب سلبية.


اترك تعليق