فاكهة لشحن الهواتف وعدسات من خيط العنكبوت.. الطبيعة تبدع
تحمل الطبيعة ليس فقط الطعام الذي نتناوله والهواء الذي نتنفسه، لكنها أيضا تقدم الحلول لمشاكل كثيرة في حياتنا.
وتلهم الطبيعة الباحثين بمجموعة من الاكتشافات العلمية غير المتوقعة.. وشهد عام 2020 مجموعة من الاكتشافات المستوحاة من الطبيعة وأبرزها:
الدبابير الطفيلية
قد تصبح إزالة الأورام والجلطات الدموية من خلال الجراحة طفيفة التوغل أسهل قريبا بفضل إبرة مرنة ورفيعة للغاية وقابلة للتوجيه مستوحاة من الدبابير الطفيلية.
وتحقن هذه الحشرات الهائلة بيضها في مضيفات حية مثل اليرقات من خلال إبرة مجوفة تسمى موفر البيض.
ودرس علماء من جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا آلية توصيل البيض، مع شفرات تنزلق لأعلى ولأسفل بالتناوب، باستخدام الاحتكاك لدفع البيض من خلاله، وصمم الباحثون إبرة مكونة من قضبان منزلقة تحاكي هذه الآلية، وفقًا لدراسة حديثة نشرت في دورية (الحدود في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية).
ويقول الباحثون إن الإبرة الجديدة قادرة على الوصول إلى أجزاء مدفونة بعمق من الجسم لحقن الدواء أو إزالة التكوينات الضارة، مع تقليل الصدمات ووقت تعافي المريض.
عدسة من خيوط العنكبوت
تصنع العناكب الحرير كمصيدة للحشرات، ولكن يمكن للبشر الآن استخدامها لصنع عدسات بصرية قادرة على تصوير الفيروسات غير المرئية بالعين المجردة.
في دراسة نُشرت في شهر يونيو/حزيران في مجلة الفيزياء التطبيقية، قال العلماء إنهم نجحوا باستخدام نوع محدد من خيوط العنكبوت شديد القوة يسمى "Dragline"، لتركيز شعاع الليزر، ويأمل العلماء أن يتم استخدام هذه التقنية ذات يوم لالتقاط صور عالية الدقة من داخل جسم الإنسان.
وفي التجارب، قام العلماء بتغطية خيط من حرير العنكبوت بالشمع ثم وضعوا الراتنج عليه، وأثناء تكثيفه، شكل الحرير بشكل طبيعي قبة، قام الباحثون بخبزها في فرن فوق بنفسجي، وكانت العدسة الضوئية الناتجة هي بحجم خلية الدم الحمراء ويمكن استخدامها لتصوير أشياء على نطاق نانو مثل الفيروسات أو دواخل الأنسجة البيولوجية.
ونظرًا لأن العدسة مصنوعة من مادة طبيعية غير سامة، فيمكن استخدامها بأمان داخل الجسم.
ناطحات السحاب واسفنجة البحر
أظهرت دراسة نُشرت في مجلة "نيتشر ماتريال"، أن اسفنجًا بحريًا شبكيًا معقدًا يُدعى سلة زهور فينوس الموجودة في أعماق المحيط الهادئ يمكن أن يلهم ناطحات سحاب أقوى وجسور أطول ومركبات فضائية أخف وزنًا.
واكتشف العلماء أن الهيكل الأنبوبي للإسفنج يمنحه نسبة قوة إلى وزن أعلى من التصميمات التقليدية التي استخدمت منذ قرون للمباني والجسور.
وقال المؤلف المشارك جيمس ويفر ، عالم بجامعة هارفارد: "لقد درسنا العلاقات بين الهيكل والوظيفة في أنظمة الهيكل العظمي الإسفنجي لأكثر من 20 عامًا، وما زالت هذه الأنواع تفاجئنا".
فاكهة نتنة لشحن الهواتف
بالنسبة للبعض، هي لذيذة وعصرية، وبالنسبة للآخرين كريهة الرائحة بشكل مفرط لدرجة أنها تمنع بشكل روتيني من دخول غرف الفنادق في جميع أنحاء جنوب شرق آسيا.
لكن فاكهة الدوريان قد تكون على وشك إضافة سبب جديد غير متوقع لشهرتها – وهو المساعدة في شحن الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية.
وفي دراسة نشرت في شهر فبراير في مجلة تخزين الطاقة، وصف العلماء كيف صنعوا مواد خفيفة للغاية ومسامية تسمى aerogels من الفاكهة.
وقال المؤلف المشارك والأستاذ المساعد في جامعة سيدني، فينسينت جوميز، إنها "مكثفات Aerogels الفائقة، تشبه خزانات الطاقة التي توزع الطاقة بسلاسة".
وأوضح أن "المكثفات الفائقة يمكنها تخزين كميات كبيرة من الطاقة بسرعة داخل جهاز صغير بحجم البطارية".
وأضاف أنه يمكنهم بعد ذلك توفير الطاقة لشحن الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة في غضون ثوانٍ قليلة.
مبان من الخيزران
تصنع السيارات والطائرات والمباني في الغالب من الفولاذ أو الخرسانة أو الطوب.
واجتذب الخيزران الاهتمام باعتباره مادة بناء متعددة الاستخدامات، لكن كيف نجعلها قوية بما فيه الكفاية؟
في دراسة نُشرت في مايو/أيار في دورية (ACS Nano)، قال الباحثون إنهم وجدوا إجابة.
عن طريق إزالة اللجنين جزئيًا - وهي مادة عضوية تشكل نسيجًا خشبيًا - وطبخ الخيزران في الميكروويف ، قال الباحثون إن قوته تضاعفت تقريبًا.
ويستخدم الخيزران بالفعل في بناء المنازل والجسور ، ولكن هذا الاكتشاف الجديد قد يزيد من شعبيته كبديل خفيف وسريع النمو ومستدام.
