أجنحة فراشة روبوتية تعمل بطاقة الحقول المغناطيسية لتوفير الطاقة
تاريخ النشر: 31st, January 2025 GMT
عكف فريق من الباحثين الألمان، من جامعة دارمشتات التقنية ومركز هيلمهولتز دريزدن-روسندورف، على تطوير أجنحة روبوتية تحاكي أجنحة الفراشة وتعمل باستخدام المجالات المغناطيسية فقط، دون الحاجة إلى بطاريات أو إلكترونيات.
ومن المتوقع أن يكون لهذا الإنجاز تطبيقات عملية مثيرة للاهتمام من البحث والإنقاذ وحتى العلوم الطبية، فقد استلهم الباحثون فكرتهم من الفراشات الملكية والمعروفة بهجراتها الطويلة والتي قد تتعدى البلدان.
وتبين -حسب ما أورده موقع إنترستينغ غنجنيرينغ- أن هذه الأجنحة الروبوتية الجديدة كانت فعالة وقادرة على توليد طاقة من خلال دمج الحركة مع الانحناء السلبي، وهو إنجاز نادرا ما يحدث خارج العالم الطبيعي.
وقد استخدم الفريق -بقيادة البروفيسور أوليفر غوتفلايش والدكتور دينيس ماكاروف- مزيجا من البلاستيك المرن والمدمج بجسيمات مغناطيسية صغيرة لبناء الأجنحة، كما تتكون هذه الأجنحة من مركبات البولي يوريثان الحراري ومسحوق مغناطيسي بحجم الميكرون. وقد قام الباحثون بإنشاء تصاميم متنوعة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع ما يعرف باسم انصهار قاع المسحوق "بي بي إف" (PBF).
ووجد الباحثون أن تعرّض الجزيئات المغناطيسية المدمجة لحقول مغناطيسية خارجية أدى إلى انحناء الأجنحة بطريقة مشابهة لأجنحة الفراشات. وبعد اختبار أقل من 12 تصميما ونموذجا مطبوعا بتقنية ثلاثية الأبعاد، تمكن الفريق من تطوير أجنحة مغناطيسية تشبه بشكل لافت تلك الموجودة لدى الفراشات، واتبعت التصاميم النهائية بالبحث المكثف حول مورفولوجيا الفراشات وصلابة الأجنحة وميكانيكا الطيران وسلوكيات الهجرة.
إعلانوقال كيليان شافر أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة "أكبر تحد واجهنا كان في طباعة هياكل مرنة فائقة الرقة ويمكنها تحمل الضغط والإجهاد".
وبالنظر إلى المستقبل، يمكن أن يكون لهذه الأجنحة الجديدة مجموعة واسعة من التطبيقات، ففي مجال البحث البيئي مثلا تراقب الروبوتات المجنحة عملية تلقيح الأزهار أو تقيس جودة الهواء، كما يمكن أن تكون مفيدة في حالات الكوارث حيث إن تصميمها الصغير والفعال من حيث الطاقة يسمح لها بالتنقل في المناطق الخطرة لأغراض البحث والإنقاذ.
ومن جهة أخرى، أشار فريق البحث إلى أن التصميم الجديد يمكن تكييفه بسهولة لعلوم الطب، حيث يعد تطوير روبوتات صغيرة وخفيفة الوزن وقابلة للتحكم كنزا ثمينا في الجراحات التداخلية، خاصة عند القيام بعمليات جراحية على الأنسجة الحساسة أو بالقرب منها.
ويمكن أن يفتح مبدأ استخدام الجسيمات المغناطيسية -بهذه الطريقة- أبوابا لتطوير أنواع جديدة من الأطراف الاصطناعية أو مواد مبتكرة يمكن أن تغير شكلها حسب الحاجة.
وبينما تعتمد الأجنحة الروبوتية حاليا على الحقول المغناطيسية الخارجية لتغيير الشكل، فإن الفريق البحثي الألماني يُعبر عن تفاؤله بدمج مولدات الحقول المغناطيسية في إصدارات مستقبلية من التكنولوجيا.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
دراسة حديثة: دواء شائع للسكري يطيل عمر النساء فقط
تبين أن الدواء الأكثر شيوعاً في العالم لمرضى السكري له فائدة خفية أخرى، حيث بالإضافة إلى مهمته الأساسية بخفض أو تنظيم السكر في الدم، فإنه يُطيل العمر أيضاً. لكن المفارقة في هذا الأمر هو أن هذه الفائدة محصورة بالنساء فقط، أي أن هذا العلاج يُطيل عمر النساء بينما لا يُحدث أي أثر في هذا المجال بالنسبة للرجال.
وخلصت دراسة علمية حديثة إلى أن “دواء ميتفورمين لا يُساعد في علاج مرض السكري من النوع الثاني بفعالية فحسب، بل قد يُحسّن أيضاً من فرص النساء الأكبر سناً في العيش حتى سن الـ90”.
ووجد العلماء في بحثهم المثير أن دواء “ميتفورمين” Metformin الشهير المستخدم في السيطرة على مرضى السكري يؤدي الى زيادة أعمار النساء، وذلك “بفضل مجموعة متنوعة من تأثيراته المُضادة للشيخوخة”.
وقال تقرير نشره موقع “ساينس أليرت” المختص إن البحث اعتمد على بيانات من دراسة أميركية طويلة الأمد أُجريت على نساء في مرحلة ما بعد انقطاع الطمث، حيث اختيرت سجلات ما مجموعه 438 امرأة – نصفهن تناولن “ميتفورمين” لعلاج السكري، والنصف الآخر تناولن دواءً آخر للسكري يُسمى “سلفونيل يوريا”.
ووجد الباحثون في دراستهم أن خطر الوفاة قبل سن الـ90 لدى النساء في مجموعة “ميتفورمين” كان أقل بنسبة 30% مقارنةً بالمجموعة الأخرى.
وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية: “لقد ثبت أن ميتفورمين يستهدف مسارات متعددة للشيخوخة، ولذلك طُرح كدواء قد يُطيل عمر الإنسان”.
وأضافوا: “وجدنا أن بدء العلاج بميتفورمين زاد من طول العمر بشكل استثنائي مقارنةً ببدء العلاج بسلفونيل يوريا لدى النساء المصابات بداء السكري من النوع الثاني”.
ويقول تقرير “ساينس أليرت” إن دواء “ميتفورمين” موجود منذ عقود في العالم، لكن العلماء وجدوا مؤخراً أنه قادر على إبطاء عمليات الشيخوخة المختلفة في الجسم، وعلى سبيل المثال، ثبت أنه يحد من تلف الحمض النووي ويعزز نشاط الجينات المرتبطة بطول العمر.
وأظهرت دراسات سابقة أن دواء “ميتفورمين” يمكن أن يُبطئ تآكل الدماغ، بل يُقلل من خطر الإصابة بـ”كوفيد” طويل الأمد، ومع ذلك، لم يكن العلماء متأكدين من أن هذا الدواء يُطيل العمر، وهذا أحد أسباب هذه الدراسة الجديدة.
ويقول موقع “ساينس أليرت” إن الدراسة تتميز بالعديد من نقاط القوة، أبرزها متوسط مدة المتابعة الذي تراوح بين 14 و15 عاماً، وهو ما يتجاوز بكثير المدة التي يمكن أن تغطيها التجارب السريرية العشوائية القياسية، وهذا مهم عند محاولة معرفة مدى تأثر متوسط العمر.
وكتب الباحثون: “كانت إحدى المزايا الرئيسية لتحليلنا هي فترة المتابعة الطويلة بعد بدء العلاج، والتي أتاحها فحص مجموعة من المرضى مع متابعة مكثفة من منتصف العمر إلى سن 90 عاماً فأكثر، وهو أمر غير ممكن في التجارب السريرية العشوائية التقليدية”.
ويشير الباحثون إلى أن التجارب السريرية العشوائية قد تكون خياراً لاحقاً للتعمق في هذه النتائج. في غضون ذلك، ومع استمرار تزايد أعداد كبار السن في العالم، تواصل الدراسات البحث عن سبل للحفاظ على صحتهم لفترة أطول، وتقليل الأضرار التي تلحق بالجسم مع تقدم الإنسان في السن.
ويقول الباحثون: “تفترض فرضية علم الشيخوخة أن الشيخوخة البيولوجية قابلة للتغيير، وأن إبطاءها قد يؤخر أو يمنع ظهور العديد من الأمراض والإعاقات المرتبطة بالعمر”. ويضيفون: “يهدف علم الشيخوخة بشكل رئيسي إلى تحديد تدخلات علاجية ووقائية جديدة تُبطئ الشيخوخة البيولوجية
وزيرة البيئة تناقش مع المديرة التنفيذية لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة آخر مستجدات مفاوضات معاهدة البلاستيك