باحثون يطورون حشرات روبوتية لتلقيح المحاصيل الزراعية
تاريخ النشر: 19th, January 2025 GMT
طوّر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة، روبوتات صغيرة بحجم الحشرات، قادرة على الطيران لفترات طويلة، ما يمهد الطريق لاستخدامها في التلقيح الميكانيكي للمحاصيل.
وأوضح الباحثون أن هذه الابتكارات تهدف إلى مساعدة المزارعين في مزارع متعددة المستويات، ما يعزز الإنتاجية ويقلل الأثر البيئي للزراعة التقليدية.
ونُشرت نتائج الدراسات التي أجراها الباحثون، الأربعاء، في دورية (Science Robotics).ويُعد تلقيح المحاصيل عملية أساسية لضمان إنتاج الفواكه والخضراوات، ويعتمد عادةً على الحشرات الطبيعية مثل النحل، إلا أن التغيرات البيئية واستخدام المبيدات أدّيا إلى تراجع أعداد النحل بشكل ملحوظ، ما يبرز الحاجة إلى حلول مبتكرة.
وأشار الفريق إلى أن الروبوتات الطائرة يمكن أن تمثل بديلاً واعداً؛ إذ يمكنها محاكاة وظائف النحل بدقة وسرعة في تلقيح النباتات بفضل تقنيات متقدمة تشمل الأجنحة المرنة والمحركات الاصطناعية التي تمكّن هذه الروبوتات من أداء مناورات معقدة والطيران لفترات طويلة.
وأوضح الفريق أن الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق، ويتميز بقدرته على الطيران لمدة 17 دقيقة، وهو رقم قياسي يزيد بمائة مرة عن التصاميم السابقة.
كما يمكنه الطيران بسرعة تصل إلى 35 سم/ثانية، وأداء مناورات هوائية مثل الدوران المزدوج في الهواء.
ويتكون الروبوت من أربع وحدات بأجنحة مستقلة، ما يحسن من قوة الرفع ويقلل الإجهاد الميكانيكي، ويتيح مساحة لإضافة بطاريات وأجهزة استشعار صغيرة مستقبلاً، الأمر الذي يعزز إمكانيات الروبوت للاستخدام خارج المختبر.
وأشار الباحثون إلى أن العضلات الاصطناعية التي تحرك أجنحة الروبوت صُنعت باستخدام مواد مرنة مدعومة بالكربون النانوي، الأمر الذي يمنحها كفاءة أكبر، كما تم تطوير مفصل جناح طويل يقلل الإجهاد في أثناء الحركة، باستخدام تقنية تصنيع دقيقة تعتمد على القطع بالليزر.
ونوّه الفريق بأن هذه الروبوتات تُعَد خطوة كبيرة نحو تعويض نقص الملقحات الطبيعية مثل النحل، خصوصاً في ظل التراجع العالمي في أعدادها.
ويأمل الباحثون في تحسين دقة الروبوتات لتتمكن من الهبوط على الأزهار والتقاط الرحيق، إلى جانب تطوير بطاريات وأجهزة استشعار تجعلها قادرة على الطيران في البيئة الخارجية.كما يعمل الباحثون على إطالة مدة طيران الروبوتات لتتجاوز ساعتين ونصف ساعة، لتعزيز استخدامها في التطبيقات الزراعية وتحقيق الزراعة المستدامة.
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الحشرات روبوتات المحاصيل الزراعية المزارعون
إقرأ أيضاً:
كيف يؤثر الكافيين على الدماغ أثناء النوم؟
#سواليف
يستهلك الملايين حول العالم الكافيين يوميا لتحسين #التركيز واليقظة، إلا أن دراسة حديثة كشفت أن تأثيره لا يقتصر على ساعات #الاستيقاظ، بل يمتد أيضا إلى #النوم.
وأظهر فريق البحث من جامعة مونتريال الكندية، كيف يؤثر الكافيين على أنماط النوم ووظائف #الدماغ، حيث استخدم مزيجا من الذكاء الاصطناعي وتخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتحليل التغيرات الدقيقة في النشاط العصبي الليلي.
وشملت الدراسة 40 شخصا بالغا خضعوا لتسجيل نشاط أدمغتهم خلال ليلتين منفصلتين: في الأولى، تناول المشاركون كبسولتين من الكافيين قبل النوم (إحداهما قبل 3 ساعات، والثانية قبل ساعة واحدة)، وفي الليلة الأخرى تناولوا علاجا وهميا.
مقالات ذات صلة الأسرار السبع للوقاية من أمراض القلب قبل فوات الأوان 2025/06/01وأظهرت التحليلات أن #الكافيين زاد من تعقيد الإشارات العصبية، وجعل نشاط الدماغ أكثر ديناميكية وأقل قابلية للتنبؤ، خاصة خلال مرحلة النوم غير الحركي (NREM)، وهي مرحلة حيوية لاستعادة الذاكرة والتعافي الذهني.
كما لاحظ الباحثون أن الكافيين يعزز حالة تعرف بـ “الحرجية” – وهي توازن دقيق بين النظام والفوضى في الدماغ.
ووصف البروفيسور كريم الجربي، أستاذ علم النفس والباحث في معهد ميلا-كيبيك للذكاء الاصطناعي، هذه الحالة بأنها تشبه “أداء أوركسترا منظم تماما: ليست ساكنة تماما ولا صاخبة بلا هدف”. وتعتبر هذه الحالة مثالية أثناء اليقظة، لكنها غير ملائمة للنوم، حيث تعيق عملية الاسترخاء العميق الضروري لاستعادة الدماغ لنشاطه.
وأظهر تخطيط الدماغ أيضا أن الكافيين يضعف التذبذبات البطيئة مثل موجات ثيتا وألفا، والتي ترتبط بالنوم العميق، بينما يزيد من نشاط موجات بيتا، المرتبطة باليقظة والتفكير النشط، ما يجعل الدماغ أقرب إلى حالة الاستيقاظ.
وكشفت الدراسة أن التأثيرات كانت أوضح لدى المشاركين الأصغر سنا (بين 20 و27 عاما)، مقارنة بمن هم في منتصف العمر (بين 41 و58 عاما).
ويفسّر الباحثون ذلك بارتفاع كثافة مستقبلات الأدينوزين في أدمغة الشباب، ما يجعلهم أكثر استجابة لتأثير الكافيين. (الأدينوزين: جزيء يتراكم في الدماغ تدريجيا على مدار اليوم ويسبب الشعور بالنعاس. ويعمل الكافيين عن طريق حجب هذه المستقبلات، ما يعزّز اليقظة).
ويشير الباحثون إلى أن التأثيرات العصبية للكافيين قد تكون ضارة عند تناول الكافيين في وقت متأخر من اليوم، خصوصا لدى الفئات العمرية الأصغر. ويؤكدون أهمية إجراء دراسات إضافية لفهم العلاقة بين الكافيين وجودة النوم والصحة الإدراكية، بما يمكّن من تقديم توصيات مخصّصة لاستهلاكه.
اقتراح أميركي يسمح لإيران بتخصيب اليورانيوم.. ولكن!