اكتشافات وليدة الحاجة
ستة اختراعات تقنية جديدة ستغير وجه العلم
|
* إعداد: أمجد الجباس
هل لك أن تتخيل وجود إنسان آلي يستطيع التعرف على حالتك المزاجية والتفاعل معها أو تتصور إنتاج طابعة تنفث حبرا، لكنه ليس حبرا عاديا، بل خليط من مواد حيوية يمكن أن تقوم بتشغيل القلوب الصناعية المزروعة داخل الجسد البشري؟، إن المخترعين ذوي الرؤى المستقبلية الذين نتعرف على اختراعاتهم اليوم، لم يكتف أي منهم بمجرد تخيل إمكانية حدوث هذه الأشياء، ولكن سعى كل منهم في نطاق عمله من أجل تحويل هذا الخيال إلى واقع ملموس.
ليس من السهل بالنسبة لأي فرد أن يكون من ذوي الرؤى المستقبلية، وبصفة خاصة في عالم الأعمال التقنية حيث يكون لكل خطوة ثمنها، ولكن لحسن الحظ مازال هناك عدد من الشركات لديه الاستعداد للمغامرة، حتى وإن لم تظهر نتائج هذه المغامرة في التقرير ربع السنوي عن أداء الشركة، ومن بين هؤلاء شركة "دوبونت وسارنوف" التي تقدم الدعم لمشروع اختراع تقنية متقدمة لشاشات العرض يمكن أن تحل محل الورق، وشركة "ريثلون لصناعة الطائرات" هي الأخرى تدعم مشروعاً طموحاً يسعى إلى تطوير طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت تستطيع أن تقطع المسافة من نيويورك إلى هونج كونج والعودة في ذات اليوم.
ولكن تظل الجامعات والمراكز البحثية الملحقة بها الملاذ الرئيسي للمخترعين ذوي الرؤى المستقبلية، من بين هذه المراكز معهد ماسوتشستيس للإلكترونيات حيث تعمل "سينثيا برازييل" المتخصصة في الإنسان الآلي، وهي تعمل حاليا على تطوير إنسان آلي يمكنه أن يقوم بالكثير من الأشياء التي يقوم بها البشر، مثل قيامه بدور جليسة الأطفال أثناء تواجد الوالدين في أماكن عملهم، وترى "سينثيا" أن التواجد في مناخ أكاديمي مثل الذي يوفره معهد ماسوتشوستيس للإلكترونيات يوفر لها فرصاً هائلة في الاستفادة من آراء وخبرات غيرها من العاملين بالمعهد على اختلاف تخصصاتهم.
ولكن يجب أن نتذكر دائما أن النجاح لا يأتي من مجرد القدرة على أن ترى ما لا يراه الآخرون، ولكنه يكمن بشكل رئيسي في القدرة على تحويل تلك الرؤى إلى واقع ملموس، وهو أمر قد تواجهه صعوبات وتحديات كثيرة في بعض الأحيان، ويكمن تميز الأفراد ذوي الرؤى الثاقبة في قدرتهم على الحلم، فهم حالمون، يفكرون في الوسائل التي يمكن عن طريقها تغيير وجه العالم، وفيما يلي عرض لستة اختراعات تكنولوجية سوف تسهم في تغيير وجه العالم، واستعراض للمخترعين الذين يقفون وراء هذه الاختراعات.
طابعة تنفث حبراً حيوياً
لما كانت أعضاء جسم الإنسان تتعرض للضعف والوهن كان لابد للإنسان أن يبحث عن بدائل تعيد لها حيويتها ونشاطها لذا سعى توماس بولاند أستاذ مساعد الهندسة الحيوية، جامعة كليسمون، لاختراع آلة لديها القدرة على تمكين أعضاء الجسم البشري من استعادة أوضاعها الطبيعية وإعادة تكوين أنسجتها، وبالفعل قد تمكن بولاند من تطوير آلة لبخ الحبر (شأنها شأن طابعات بخ الحبر) تقوم بضخ كمية من الحبر الحيوي من الخلايا، يتكون من عناصر تساعد على نموالخلايا وتشكل سويا أنابيب ثلاثية الأبعاد من الأنسجة الحية، بحيث يوفرهذا الجيل البيئة التي تتحد فيها الخلايا من أجل الاندماج سويا في الشكل المطلوب، ويهدف المشروع إلى إمداد الأعضاء التي تم زرعها حديثا في الجسم البشري (القلب، الكبد، الكليتين، وغيرها) بعناصر التغذية الرئيسية اللازمة لبقائها، وتقوم فكرة "بولاند" على توصيل أوعية دموية وظيفية إلى العضو المراد توصيل المواد إليه.
ويأتي تمويل هذا المشروع من وكالة ناسا، في حين أبدت شركتا "هيوليت باكارد"الرائدة في مجال التقنية و"كانون" اهتماما بالمشروع، ويقول "بولاند" أن مثل ذلك الاختراع حال نجاحه سوف يمثل نقلة كبيرة في مجال الرعاية الصحية، حيث انه سيمكن من إعادة بناء كل خلية داخل الجسم البشري.
إنسان آلي يجيد فن التعامل
في إطار توظيف التقنية في التعامل مع البشر كتعاملهم بعضهم مع بعض، برزت الحاجة لاختراع الإنسان الآلي الاجتماعي الذي يمكنه أن يتولى تعليم الصغار ومؤانستهم، كما يستطيع أن يعتني بكبار السن ويقوم بخدمتهم، إضافة إلى تسلية أولئك الذين يستشعرون الوحدة، فقد قامت "سينيثيا بريزييل" رئيس مجموعة حياة الحاسب الآلي بمعمل الوسائط بمعهد ماسوتشستيس للإلكترونيات، عام 2000 باختراع "كيمسيت"، وهو رأس إنسان آلي يمكنه أن يعرض مجموعة كبيرة من تعبيرات الوجه استجابة لما قد يصادفه من تعامل بشري، كما اخترعت أيضا إنسانا آليا جديدا أسمته "ليوناردو"، الذي يستطيع أن يقيم اتصالاً مرئياً مع الذين يخالطونه من البشر، وقد تم بناء بشرة صناعية "لليوناردو" ذات حساسية عالية للمس يمكنها أن تغير تعبيرات وجهه إذا اقترب منه أحد وحاول التصرف معه على نحو ما، ولكي ينطلق الاختراع إلى آفاق أرحب يحتاج إلى أدوات استشعار أكثر تقدما، ولغة طبيعية أفضل وجرعة إضافية من "نظرية العقل" حتى يتمكن من الاستجابة على نحو أفضل مع المجتمع المحيط به.
ومن أبرز الجهات ذات الاهتمام بالمشروع إحدى شركات "هوليود" السنمائية التي تعمل في مجال المؤثرات الخاصة وهي (ستان وينستون) حيث تتعاون هذه الشركة مع بيرزييل لتطوير "ليوناردو"، كما تشمل قائمة رعاة المشروع شركات أخرى مثل: أي بي إم، إنتل، ليجو، ماتيل، نوكيا، سوني.
ومن أقوال بيرزييل: "تخيل معي أفضل شخصية إنسان آلي يمكن أن يصل خيالك العلمي إلى تصورها، هذه الشخصية هي ما أسعى إلى بنائه بالضبط".
طائرة أسرع من الصوت
رجال الأعمال دائما في عجلة من أمرهم، فهم يتطلعون إلى القيام بأكثر من رحلة في وقت واحد لذا برزت الحاجة لتلبية رغباتهم من خلال تطوير طائرة للأعمال تفوق سرعتها سرعة الصوت. فهم كثيرا ما يحتاجون إلى السفر إلى أقصى مكان في العالم والعودة في ذات اليوم ليتابعوا أعمالهم عن كثب، الأمر الذي شجع كلا من "كيمبرلي إيرنزين"، و"كاثي دونين" لتطوير طائرة تتوفر لديها هذه المميزات.
وتعمل الباحثتان بشركة "رايثيون" لصناعة الطائرات، حيث تتولى "كيمبرلي" إدارة مجموعة الطائرات المروحية، وتتولى "كاثي" إدارة الأبحاث الخاصة بتجاوز سرعة الصوت.
وأظهرت برامج المحاكاة باستخدام الحاسب الآلي أن إعادة تشكيل هياكل الطائرات بإطالة جسد الطائرة بشكل طويل بالتناسب مع وزنها مع تغيير شكل أجنحة الطائرة يمكن أن يقضي على مشكلة الأزيز المضاعف للطائرة والذي يؤدي إلى تحطم النوافذ وهو الأمر الذي يحول بين الطائرات التي تتجاوز سرعتها سرعة الصوت وبين استكمال رحلاتها العابرة للمحيطات دون توقف، ويحتاج المشروع إلى مزيد من الإبداع والتطور حيث ما زالت المصممتان في حاجة إلى التوصل إلى طريقة لزيادة الأميال التي يمكن أن تقطعها الطائرة نتيجة لاستهلاك جالون من الوقود، كما إنهما في حاجة إلى التوصل إلى طريقة لتقليل الانبعاثات الناتجة أثناء الإقلاع وذلك حتى يمكن الحصول على موافقة اتحاد النقل الجوي.
ويأتي دعم المشروع من جهات عديدة، من بينها وكالة ناسا، ووكالة مشروعات أبحاث الدفاع المتقدمة، كما تعمل شركة "جنرال إليكتريك" على تطوير المحرك، وهناك جهات أخرى تراقب المشروع عن كثب، منها شركة "بوينج" وشركة "لوكهيدمارتين"، وتقول المخترعتان: إن القدرة على الطيران من نيويورك إلى هونج كونج والعودة في ذات اليوم سوف تغير إلى حد كبير من طريقة إنجاز الأعمال.
طاقة محمولة تدوم طوال اليوم
بما أن البطاريات التقليدية ثقيلة الوزن وكبيرة الحجم وتستنزف طاقتها في وقت وجيز، فقد أصبحت الحاجة ملحة لإنتاج خلية وقود صغيرة الحجم، طويلة العمر، وعالية الكفاءة، لذا اجتهد كل من "بول روني"، وهو يعمل أستاذا لعلوم الفضاء والهندسة الميكانيكية بجامعة ساوثرن كاليفورنيا و"سوزينا" وهي تعمل أستاذا مشاركا لعلوم المواد بكلتيك، لايجاد البديل المناسب لحل هذه المشكلة.
تمكن المخترعان من صناعة بطارية للأجهزة المحمولة من مواد جديدة غير الشائعة حاليا، وأمكن عن طريقها إطالة مدة التحدث في التليفون الجوال إلى 28 ساعة قابلة للزيادة، كما أمكن تشغيل كمبيوتر محمول لفترة تبلغ 20 ساعة، ويعمل المخترعان حاليا على رفع كفاءة البطارية بإطالة أمد تشغيلها قدرالإمكان وتطوير التصميم لكي تتحمل أقصى درجات الحرارة. كما تقوم وكالة مشروعات أبحاث الدفاع المتقدمة بتمويل المشروع. في حين تراقب الشركات ذات الصلة بالمشروع والعاملة في نفس المجال عن كثب، ومن بين هذه الشركات: موتورولا، سامسونج، توشيبا.
الورق الإلكتروني
للحصول على ورق إلكتروني، وإنتاج شاشات عرض للحاسب الآلي في سمك ومرونة شريحة من الورق، وحتى تسهل عملية تشغيل أفلام الفيديو على الورق المتناثرعلى أسطح المكاتب، ابتكر "جون روجرز"، وهو أستاذ علوم المواد والهندسة بجامعة إليونيس، وسيلة تحول هذه الأحلام إلى واقع ملموس، حيث تمكن هو والفريق العامل معه من تطوير ترانزيزستورات غاية في الرقة مصنعة من أشباه موصلات كربونية يمكنها التحكم في بيكسلات العرض في شاشات العرض القائمة على المصفوفات النشطة.
هذه المواد والتي اصطلح على تسميتها بتقنية OTFTs من الممكن طباعتها على أي سطح مثل البلاستيك، وهي التقنية التي تعمل شركة "دو بونت" حاليا على تطويرها لكي تجعل البلاستيك يحل محل الزجاج القابل للكسر والمستخدم حاليا في شاشات العرض.
ومازال المشروع في حاجة إلى إجراء المزيد من التحسينات في تقنيات الحبرالإلكتروني في نقل الأوامر إلى شاشة العرض. ويأتي تمويل المشروع من المعهدالقومي للمعايير والتكنولوجيا، كما تراقب كبرى شركات إنتاج شاشات العرض المشروع عن كثب، ومن بين هذه الشركات: فيليبس، بيونير، سامسونج، سوني. وقال المخترع: "كل شيء تراه أمامك يمكن أن يصبح شاشة عرض، وعندما ترى الحبرساكنا على الأوراق التي تقرأها، تخيل كيف سيكون الحال لو تحول هذا الورق إلى شاشة عرض تستطيع أن تتصفح عليها شبكة الإنترنت".
سرب من حشرات الاستشعار
لتلبية حاجة القادة العسكريين في تتبع انتشار القوات التابعة لهم، والاستجابة أيضا لحاجة المديرين في متابعة حركة البضائع، "فكر كريس بيستر" وهو مديرتنفيذي بشركة "دست"، وأستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسب بجامعة كاليفورنيا، بيركلي في بناء شبكات في كل مكان من أدوات الاستشعار رخيصة التكلفة لايتجاوز حجم الواحد منها حجم قرص الأسبرين، ومن الممكن أن يستفيد من ذلك دعاة المحافظة على البيئة في معرفة استهلاك الوقود.
وقد تمكن "بيستر" والطلبة العاملون معه من اختراع جهاز صغير للغاية قليل استهلاك الطاقة ومغطى بأدوات للاستشعار، حيث لا يتجاوز الواحد منه حجم بطاريتين من نوع AAA إلا بنسبة ضئيلة جداً، ويتم نشر هذه الأجهزة على شكل شبكة في المكان المراد تغطيته بحيث يرسل كل من هذه الأجهزة بياناته إلى الجهاز المجاوروهكذا، حتى تصل إلى نقطة مركزية، مما يقلل إلى حد كبير من استهلاكه للطاقة ويمكنه من العمل لسنوات طويلة.
وتمكن "بيستر" وفريق العاملين معه من إنتاج نموذج في حجم الحشرة لأداة الاستشعار تعمل بشكل ذاتي، إلا أنهم لم يتمكنوا حتى الآن من حل كافة المشكلات الإلكتروميكانيكية الدقيقة التي لابد من التغلب عليها قبل أن تتمكن أدوات الاستشعار هذه من الحركة.
وهناك عدة جهات تدعم المشروع من بينها وكالة مشروعات أبحاث الدفاع المتقدمة وكافة الشركات العاملة في مجال أدوات الاستشعار، ويقول بيستر: "إنني أحلم بأن أمكن السليكون من السير".
.....
الرجوع
.....
|
|
|
|
توجه جميع المراسلات التحريرية والصحفية الى
chief@al-jazirah.com عناية رئيس التحرير
توجه جميع المراسلات الفنية الى
admin@al-jazirah.com عناية مدير وحدة الانترنت
Copyright 2002, Al-Jazirah Corporation, All rights Reserved
| 