تكنولوجيا [٦١–٧٠ من ١٠٤ خبر]

  • «مغنيسيوم غير قابل للصدأ» سبيكة جديدة لتطبيقات صناعية متعددة
    مها زاهر · ٨ سبتمبر ٢٠١٣

    مع ازدياد الحاجة لتخفيض استهلاك الوقود وتقليل نِسَب الغازات السامة في البيئة، يسعى العلماء إلى اكتشاف معادن جديدة خفيفة لاستعمالها في صناعات السيارات والطائرات والإلكترونيات. ويتميز المغنيسيوم بخفة وزنه وقوته وسهولة سَبْكِه وتشكيله، إلا أنه يتآكل بسهولة وسرعة شديدة ممَّا يَحُولُ دون استعماله تجاريًّا على نطاق واسع. وتُعتبر سبائك المغنيسيوم بدائلَ جيدة لمعادن الألومنيوم والتيتانيوم والصُّلب في تلك الصناعات؛ فهو — على سبيل المثال — أخف من الألومنيوم بمقدار الثلث. وبعد سبع سنوات من الأبحاث، نجح فريق من علماء جامعة موناش الأسترالية في ابتكار سبيكة جديدة من المغنيسيوم تقاوم الصدأ؛ وذلك بإضافة نسبة بسيطة من مادة الزرنيخ شديدة السُّمِّيَّة. وقد تبيَّن بعد إضافة الزرنيخ إلى سبيكة المغنيسيوم في هذه التجربة انخفاضُ معدل تآكل المعدن داخل محلول من المِلح بشكل كبير. وتُبشِّر هذه السبيكة بتكوين معدن جديد خفيف الوزن غير قابل للصدأ. ونجاحُ إنتاج هذا المعدن تجاريًّا واستغلالُه في تطبيقات صناعية وتجارية مختلفة خاصة في مجال النقل سيؤدي بدوره إلى توفير استعمال الطاقة وبالتالي انخفاض انبعاثات الغازات الضارة بالبيئة في الجو.

  • عنصر ١١٥
    مها زاهر · ٥ سبتمبر ٢٠١٣

    أصبح العنصر ١١٥ حقيقة بعد أن ظل جزءًا من تصورات علماء الطبيعة والكيمياء النظرية لفترة طويلة، كما شغل خيال مؤلفي قصص الخيال العلمي ومصممي ألعاب الفيديو كعنصر قادم من الفضاء داخل النيازك ووقود لسفن الكائنات الفضائية؛ فقد أعلنت جامعة لوند السويدية عن نجاح تجربتها في التوصل للعنصر أنون بنتيوم، وهو الاسم المؤقت للعنصر ١١٥. وينتمي هذا العنصر إلى مجموعة العناصر فائقة الثقل، وهي التالية في الثقل لليورانيوم، أي أن العدد الذري لها يتخطى ٩٢، وهو العدد الذي يمثل عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة لعنصر اليورانيوم. ولأن هذه العناصر سريعة الاضمحلال؛ فإنه يصعب الكشف عنها في الطبيعة، ويلجأ العلماء إلى تخليقها في المعمل ومراقبة آثارها باستخدام أشعة إكس وجاما. وقد سبق أن أعلن فريق روسي عن اكتشاف عنصر ١١٥، إلا أنه لم يُعترف بهذا الاكتشاف نتيجة لقلة عدد الأنوية التي أثبتتها التجربة، بينما أسفرت التجربة الأخيرة عن ٣٠ نواة من العنصر الجديد بعد قذف أمريكيوم (٩٥ بروتون) بالكالسيوم (٢٠ بروتون)، فتصادمت ذراتهما وكوَّنت العنصر ١١٥ لمدة عدة أجزاء من الثانية قبل اضمحلاله واختفائه. والدراسة في انتظار موافقة الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية لإضافة العنصر ١١٥ إلى الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. ويسعى العلماء إلى تخليق تلك العناصر الثقيلة لمزيد من التعرف على خصائص المادة وحدودها؛ مما يفيد في استكشاف أسرار الكون، كما يسعون كذلك لتحقيق نظرية جزيرة الاستقرار التي تنتمي إليها العناصر التالية لليورانيوم، والتي قد تؤدي إلى استعمالات مفيدة في مجال الطاقة وتخزينها.

  • «هايبرلوب» وسيلة مواصلات تتخطى سرعة الصوت
    مها زاهر · ٢٨ أغسطس ٢٠١٣

    بدأ العديد من الشركات في التسابق لوضع التصورات والتصميمات والنماذج لمشروع «هايبرلوب» الذي دعا له إيلون ماسك — الملياردير الأمريكي صاحب شركات «تسلا» لإنتاج السيارات الكهربائية و«سبيس إكس» لبناء الصواريخ الفضائية. ويتصور ماسك أن الوسيلة الجديدة، والتي أطلق عليها «هايبرلوب»، ستسير بسرعة ١٢٢٠ كيلومترًا في الساعة، وتستطيع قطع المسافة بين مدينتي لوس أنجليس وسان فرانسيسكو، والتي تُقدر بحوالي ٦١٠ كيلومترات، في نصف ساعة فقط. ويعتمد تصميم «هايبرلوب» على إرسال الركاب في كبسولات من الألومنيوم تتحرك على وسادة من الهواء داخل أنبوبة شبه فارغة من الهواء. وسيقوم نظام مكون من أجزاء من المغناطيس بإسراع أو إيقاف الكبسولات، وكذلك منعها من الاحتكاك بجوانب الأنبوبة. وستعمل تلك الكبسولات بالطاقة الشمسية ومحركات التوربين. ويأمل ماسك أن تكون وسيلة المواصلات الجديدة أسرع بشكل كبير، وفي الوقت ذاته تكون أرخص وآمن وأسهل من أية وسيلة بديلة.

  • برنامجا كمبيوتر يكشفان عن رواية جديدة ﻟ «ج. ك. رولينج»
    مها زاهر · ٢٦ أغسطس ٢٠١٣

    أثارت ج. ك. رولينج — مؤلفة سلسلة روايات هاري بوتر — ضجة عندما اعترفت بنشر أحدث مؤلفاتها «ذا كوكوز كولينج» تحت اسم مستعار. وقد اضطرت رولينج إلى الإفصاح عن كونها المؤلفة الحقيقية للكتاب بعد ظهور نتائج فحص الرواية ومقارنة أسلوب كتابتها بالروايات الأخرى للكاتبة نفسها عن طريق برنامجي كمبيوتر لتحليل الأسلوب اللغوي للنصوص. وقد خضعت الرواية لبرنامج «سيجنتشر» التابع لجامعة أكسفورد الذي يقوم بمقارنة الخصائص المميِّزة لأسلوب الكتابة لبعض المؤلفين. وتتضمن تلك الخصائص طول الكلمات والجمل والفقرات، ونسبة تكرار الكلمات وعلامات الترقيم واستخدام بعض المفردات، والتي انتهت إلى تشابه اختيارات مؤلف الرواية الجديدة مع أسلوب كتابة روايات هاري بوتر الشهيرة وبالتالي نسبتها إلى رولينج. ومن جهة أخرى قام باتريك جولا — عالم البرمجيات بجامعة ديوكاين بالولايات المتحدة — بإدخال نسخة رقمية من النص بالإضافة إلى ثلاثة نصوص لكتاب معاصرين آخرين إلى البرنامج الذي طوَّره لتحليل الأسلوب اللغوي لتحديد هُوِيَّة الكتاب. وبإجراء أربعة اختبارات على النص؛ منها مقارنة الكلمات التي تقترن ببعضها بشكل متكرر، وآخر لمجموعات تسلسل أربعة أحرف متجاورة وتكرارها، وآخر للوصول إلى أكثر ١٠٠ كلمة شائعة في كل عمل، وأخيرًا إحصاء لطول الكلمات، أكد جولا أن رولينج بالفعل هي مؤلفة «ذا كوكوز كولينج». وقد لجأت رولينج للنشر تحت اسم مستعار بغرض الحصول على ردود أفعال من القراء والنقاد دون تكوين توقُّعات أو آراء سابقة.

  • المشرط الذكي لتشخيص النسيج السرطاني واستئصاله
    مها زاهر · ٤ أغسطس ٢٠١٣

    طوَّر العلماء بكلية إمبريال البريطانية مشرطًا كهربائيًّا ذكيًّا يتعرف على النسيج السرطاني ويميزه خلال ثوانٍ من ملامسته له. ويأتي هذا الابتكار الذي أُطلق عليه «آي نايف» لمعاونة الجراحين على تمييز الأنسجة السرطانية أثناء القيام بالعمليات الجراحية واستئصالها كاملةً دون اللجوء لتحاليل تستغرق وقتًا وقد تكون غير دقيقة. ويُضطَر حوالي ٢٠٪ من مرضى سرطان الثدي للعودة إلى غرفة العمليات بعد ردة لمرض السرطان وانتشاره نتيجة لبقاء أجزاء من الورم السرطاني لم يُكشف عنها. ويعتمد هذا المشرط على تسخين الأنسجة وتحليل الدخان الصادر منها عن طريق كشف وقياس كتلة الجزيئات الكيميائية المكونة للدخان. وبمقارنة هذه القياسات بمخزون من البيانات عن التركيب الكيميائي للأنسجة السرطانية من مختلِف أعضاء الجسم يمكن للجراحين تحديد النسيج السرطاني واستئصاله فورًا. وقد نجح المشرط في تحديد النسيج السرطاني في تجارب تمت في ٩١ عملية جراحية بدقة وصلت إلى ١٠٠٪.

  • قدرة الحشرات على الحركة دون استخدام العضلات نموذج لتطوير الأطراف الصناعية
    مها زاهر · ٢٩ يوليو ٢٠١٣

    كشفت دراسة بجامعة ليستر عن قدرة الحشرات على الحركة دون استخدام العضلات، متخذةً بعض الحشرات نموذجًا لتطوير حركة الإنسان الآلي والأطراف التعويضية. ففي الدراسة تبين لفريق الباحثين أن حشرة مثل الجراد تستخدم «قوًى مفصلية سلبية» لتعيد الأطراف إلى مكانها حتى بعد نزع العضلات والأنسجة المحيطة من مفصل الركبة. وتبين أن هذه القوى كامنة في المفاصل ذاتها عن طريق حيل بيولوجية ميكانيكية تتحكم في حركة الأطراف. وبالفعل تعتمد بعض الحركات المفاجئة والسريعة للحشرات على طاقة مخزونة داخل الأوتار المرنة والتراكيب المشابهة، دون اللجوء لانقباض العضلات التي تكون أبطأ في هذه الحالة. ويدل ذلك على وجود نظام تحكم عصبي يختلف عن الثدييات التي تعتمد على انقباض العضلات لتحريك المفاصل والأطراف. ويرى الباحثون أن هذه الدراسة سوف تدفع بتطورات جديدة في مجال تصميم الإنسان الآلي والأطراف التعويضية بناءً على فهم جديد لحركة الأطراف وأساليب التحكم فيها.

  • خلية حرارية لتوليد الكهرباء
    مها زاهر · ٢٢ يوليو ٢٠١٣

    ابتكر الباحثون بجامعة موناش الأسترالية خلية حرارية ذات سائل أيوني، تلتقط الفاقد من الطاقة الحرارية المنبعثة من محطات الكهرباء أو حتى أنابيب عادم السيارات، وتحوله إلى طاقة كهربائية. وتعتمد هذه الخلية الحرارية على استغلال الطاقة الحرارية الناتجة من الفارق بين درجة حرارة سطحين، وتعمل بمرور البخار عند ١٣٠ درجة مئوية الناتج من محطات الكهرباء التي تعمل بالفحم على قطب كهربائي ساخن، بينما يتم تبريد القطب الآخر بالهواء أو بالماء. ويتميز هذا الابتكار بمرونة تصميمه، ورخص تكلفته، وبإمكانية استخدامه عند مصادر تنتج حرارة مرتفعة من ١٠٠–٢٠٠ درجة مئوية. ويمكن باستخدام الجهاز توليد طاقة كهربائية عالية مع تفادي انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون الضار بالبيئة.

  • تقنية جديدة لعرض الهولوجرام الملون
    مها زاهر · ٢١ يوليو ٢٠١٣

    طور الباحثون بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ببوسطن وسيلة جديدة للعرض التلفزيوني بالهولوجرام الملون قليل التكلفة. والهولوجرام هو صورة ثلاثية الأبعاد تظهر عن طريق انحراف ضوء الليزر على سطح شفاف بسرعة معينة، ووفق حسابات يقوم بها البرنامج المجهز به جهاز العرض. وتقوم الوسيلة الجديدة على ابتكار شريحة بصرية قليلة التكلفة، وإضافتها إلى جهاز يعرض ٣٠ صورة في الثانية الواحدة. ويعتمد هذا الابتكار على تقنية إرسال موجات صوتية عبر مادة شفافة تنثني تحت تأثير تلك الموجات، وبذلك تتحرك أشعة الضوء في اتجاهات وزوايا مختلفة مكونةً صورة ثلاثية الأبعاد. وقد استخدم الباحثون بالمعهد بلورة من مادة نيوبات الليثيوم قليلة التكلفة، يمر من تحتها الضوء عبر قنوات مجهرية مثبت بها قطب معدني يصدر الموجات الصوتية. ويحدد تردد الموجات الصوتية اختيار ألوان الأضواء التي تمر من تلك القنوات، سواء الأخضر أو الأحمر أو الأزرق لتتكون الصورة النهائية. ويتميز الابتكار الجديد ببساطة تكلفته وبكفاءته وإمكانية استعماله في الكثير من التطبيقات مثل: ألعاب الفيديو، وإجراء العمليات بالإنسان الآلي، كما يُتوقع أن يُطرح التليفزيون المجهز بهذه التقنية لعرض الهولوجرام في الأسواق خلال عشر سنوات.

  • تحديد المسافات والمواقع عن طريق صدى الصوت
    مها زاهر · ٨ يوليو ٢٠١٣

    قام الباحثون بالمعهد السويسري الفيدرالي للتكنولوجيا بلوزان بابتكار طريقة جديدة لتحديد المواقع وقياس المسافات ومحيط الأماكن المغلقة عن طريق صدى الصوت، بأسلوبٍ يُشابه مقدرة الوطواط والدولفين في تتبع موجات الصوت. وقد طوَّر الباحثون خوارزميةً حسابية على الكمبيوتر مكوَّنة من مجموعة من المعادلات الرياضية لتحليل تسجيلات صدى الصوت على جدران قاعة مغلَقة. تلتقط الميكروفونات الصوتَ من مصدره وصداه على الجدران وبمعرفة الفروق في زمن وصول الصوت يمكن حساب المسافات بين الميكروفونات وبعضها، والمسافات بين كلٍّ منها والجدران من ناحية، وبينها وبين مصدر الصوت من ناحية أخرى. ويمكن إضافة هذا التطبيق إلى الهاتف النقَّال لتحديد المواقع داخل المباني، أو يستفيد به المعماريون في تصميم صوتيات القاعات، وكذلك في مجالات الطب الشرعي والكشف عن الجرائم.

  • استعمال الحمض النووي في توليد الطاقة الشمسية
    مها زاهر · ٨ يوليو ٢٠١٣

    يعاني العالم من مشاكل نقص الطاقة وارتفاع تكلِفتها بينما تتمتع الأرض بمصدر للطاقة دائم وبسيط التكلِفة وهو أشعة الشمس. ويتَّجه البحث العلمي إلى إيجاد حلول لمشاكل الطاقة عن طريق الاستغلال الأمثل للطاقة الشمسية وذلك بمحاكاة عملية التمثيل الضوئي عند النباتات. وقد وجد الباحثون بجامعة شالمر للتكنولوجيا بالسويد وسيلةً فعالة لالتقاط أشعة الشمس كخطوة أولى في عملية التمثيل الضوئي الصناعي. وتعتمد الوسيلة الجديدة على خلط حمض نووي تتجمع جزيئاته ذاتيًّا ببعض جزيئات الصبغة ويستعمل كإطار لتجميع أشعة الشمس عليها بشكلٍ يُشابه تجميع الضوء في عملية التمثيل الضوئي الذي تقوم به النباتات. ويتميز الأسلوب الجديد بقدرته على إعادة بناء ذاته إذا عانى من أي تلف بحيث يمكن استبدال أي جزيء يَفسُد في خلال ثوانٍ. وتكون النتيجة هي طبقة من الهوائيات المجهرية الحجم التي تجمع الطاقة الشمسية تُثبَّت على سطح أي جهاز بحيث يولد ويشحن الطاقة التي يحتاجها.