تقنيات مستوحاة من الطبيعة في 2023.. بوصلة الحشرات وأشجار مكافحة الحرائق
على الرغم من أنّ تغير المناخ الذي يسببه الإنسان يهدد البيئة، إلاّ أن الطبيعة تستمر في إلهام تقدمنا التكنولوجي.
ويقول إيفريبيديس جكانياس، الباحث في جامعة إدنبرة: "الحلول التي توفرها الطبيعة تطورت على مدى مليارات السنين، وتم اختبارها بشكل متكرر كل يوم منذ بداية الزمن".
ومن البوصلة التي تحاكي عيون الحشرات إلى روبوتات مكافحة حرائق الغابات، هذه مجموعة مختارة من التكنولوجيا المستندة إلى الطبيعة في عام 2023.
بوصلة الحشرات
تتنقل بعض الحشرات، مثل النمل والنحل، بصريا بناء على شدة ضوء الشمس واستقطابه، وبالتالي تستخدم موقع الشمس كنقطة مرجعية.
وقام الباحثون بتكرار بنية أعينها لبناء بوصلة قادرة على تقدير موقع الشمس في السماء، حتى في الأيام الملبدة بالغيوم.
وتعتمد البوصلات الشائعة على المجال المغناطيسي الضعيف للأرض للتنقل، والذي يمكن إزعاجه بسهولة بسبب الضوضاء الصادرة عن الأجهزة الإلكترونية.
ويقول إيفريبيديس جكانياس، الباحث في جامعة إدنبرة، الذي قاد الدراسة المنشورة في مجلة هندسة الاتصالات، إن النموذج الأولي للبوصلة التي تكتشف الضوء "يعمل بالفعل بشكل رائع".
ويضيف أنه: "مع التمويل المناسب، يمكن بسهولة تحويل هذا إلى منتج أكثر إحكاما وخفيف الوزن.
ومع المزيد من التغيير والتبديل، يمكن لبوصلة الحشرات أن تعمل على أي كوكب حيث يمكن رؤية مصدر ضوء سماوي كبير.
شبكات جمع المياه
يمكن للنسيج المستوحى من الخيوط الحريرية لشبكة العنكبوت والقادر على جمع مياه الشرب من ضباب الصباح أن يلعب قريبا دورا مهما في المناطق التي تعاني من ندرة المياه.
وتستمد الخيوط الاصطناعية من العنكبوت صاحب الأرجل الريشية، الذي تسمح عقده المغزلية المعقدة لقطرات الماء الكبيرة بالتحرك والتجمع على شبكته.
ويقول يونغمي تشينغ، المؤلف المشارك في الدراسة التي نشرت في مجلة "المواد الوظيفية المتقدمة"، إنه بمجرد أن يتم إنتاج المادة بكميات كبيرة، يمكن أن تصل المياه المحصودة إلى "نطاق كبير للتطبيق الحقيقي".
أشجار مكافحة الحرائق
الحيوانات ليست المصدر الوحيد للإلهام من الطبيعة، فقد ابتكر العلماء "روبوت" قابلا للنفخ ينمو في اتجاه الضوء أو الحرارة، بنفس الطريقة التي تزحف بها أشجار الكروم على الحائط أو عبر أرضية الغابة.
ويمكن للروبوت الأنبوبي الذي يبلغ طوله مترين تقريبا توجيه نفسه باستخدام أكياس مملوءة بالسوائل بدلاً من الأجهزة الإلكترونية باهظة الثمن.
وبمرور الوقت، يمكن لهذه الروبوتات العثور على النقاط الساخنة وإيصال عوامل إخماد الحرائق، كما يقول الباحثون في جامعة كاليفورنيا.
ويقول المؤلف المشارك تشارلز: "هذه الروبوتات بطيئة، لكن هذا جيد لمكافحة الحرائق المشتعلة، مثل حرائق الخث، والتي يمكن أن تكون مصدرا رئيسيا لانبعاثات الكربون".
ولكن قبل أن تتمكن الروبوتات من تسلق التضاريس، يجب أن تكون أكثر مقاومة للحرارة وخفة الحركة.
الروبوتات المتقشرة
يشبه البنغولين تقاطعا بين مخروط الصنوبر وآكل النمل، ومن المعروف أن الثدييات ذات الأجسام الرخوة، المغطاة بقشور الزواحف، تلتف على شكل كرة لحماية نفسها من الحيوانات المفترسة.
والآن، قد يتكيف روبوت صغير مع نفس التصميم للقيام بأعمال قد تنقذ الحياة، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة "نيتشر كومينيكيشن".
والغرض منه هو أن يمر عبر أجهزتنا الهضمية قبل نشر الدواء أو توصيله أو إيقاف النزيف الداخلي في الأجزاء التي يصعب الوصول إليها من جسم الإنسان.
وكان المؤلف الرئيسي رين هاو سون من معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية يشاهد مقطع فيديو على موقع يوتيوب عندما "عثر على الحيوان ورأى أنه مناسب تماما".
وسرعان ما ظهرت حاجة إلى مادة ناعمة لا تسبب أي ضرر داخل جسم الإنسان، مع مزايا مادة صلبة يمكنها، على سبيل المثال، توصيل الكهرباء، وكان الهيكل الفريد للبانجولين مثاليا.
aXA6IDE4LjIyMS4yNy41NiA= جزيرة ام اند امز
