أهم التقنيات المستوحاة من الطبيعة في 2023

على الرغم من أن تغير المناخ الذي يسببه الإنسان يهدد البيئة، إلا أن الطبيعة تستمر في إلهام تقدمنا التكنولوجي.

وقال إيفريبيديس جكانياس، الباحث في جامعة إدنبرة: "الحلول التي توفرها الطبيعة تطورت على مدى مليارات السنين، وتم اختبارها بشكل متكرر كل يوم منذ بداية الزمن".

من البوصلات التي تحاكي عيون الحشرات إلى روبوتات مكافحة حرائق الغابات التي تتصرف مثل الكروم، إليك مجموعة مختارة من التكنولوجيا المستندة إلى الطبيعة لهذا العام، بحسب صحيفة هيندوستان تايمز:

بوصلة الحشرات 

تتنقل بعض الحشرات - مثل النمل والنحل - بصرياً بناءً على شدة ضوء الشمس واستقطابه، وبالتالي تستخدم موقع الشمس كنقطة مرجعية.

وقام الباحثون بتكرار بنية أعين هذه الحشرات 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 مقاطعته بسهولة بسبب الضوضاء الصادرة عن الأجهزة الإلكترونية. وقال جكانياس، الذي قاد الدراسة المنشورة في مجلة هندسة الاتصالات، إن النموذج الأولي للبوصلة التي تكتشف الضوء "يعمل بالفعل بشكل رائع". وأضاف: "مع التمويل المناسب، يمكن بسهولة تحويل هذا إلى منتج أكثر إحكاماً وخفيف الوزن ومتاح مجانا".

شبكات تجميع المياه

يمكن للنسيج المستوحى من الخيوط الحريرية لشبكة العنكبوت والقادر على جمع مياه الشرب من ضباب الصباح أن يلعب قريباً دوراً مهماً في المناطق التي تعاني من ندرة المياه. وتستمد الخيوط لقطرات الماء الكبيرة بالتحرك والتجمع على شبكته.

وقال 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".

 الكروم المكافحة للحرائق

ابتكر العلماء روبوتاً قابلاً 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 تقريباً 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، سانتا باربرا.

وقال المؤلف المشارك تشارلز شياو لوكالة فرانس برس: "هذه الروبوتات بطيئة، لكن هذا جيد لمكافحة الحرائق المشتعلة، والتي يمكن أن تكون مصدرا رئيسيا لانبعاثات الكربون".

دوائر الكمبوتشا 

اكتشف العلماء في مختبر الحوسبة غير التقليدية بجامعة غرب إنجلترا في بريستول طريقة لاستخدام حصائر كومبوتشا اللزجة - التي تنتجها الخميرة والبكتيريا أثناء تخمير مشروب الشاي الشهير - لإنشاء "إلكترونيات كومبوتشا". وقام العلماء بطباعة دوائر كهربائية على حصائر جافة كانت قادرة على إضاءة مصابيح ليد الصغيرة.

وتشترك حصائر الكمبوتشا الجافة في خصائص المنسوجات أو حتى الجلود. لكنها مستدامة وقابلة للتحلل الحيوي، ويمكن حتى غمرها في الماء لعدة أيام دون تدميرها، كما قال المؤلفون.

وقال المؤلف الرئيسي أندرو أداماتسكي ومدير المختبر لوكالة فرانس برس: "يمكن أن تشتمل أجهزة كومبوتشا القابلة للارتداء على أجهزة استشعار وإلكترونيات داخل المادة نفسها، مما يوفر تكاملاً سلساً وغير مزعج للتكنولوجيا مع جسم الإنسان، مثل أجهزة مراقبة القلب أو أجهزة تتبع الخطوات".

الحصائر أخف وزنا وأرخص وأكثر مرونة من البلاستيك، لكن المؤلفين يحذرون من أن المتانة والإنتاج الضخم لا يزالان يشكلان عقبات كبيرة.

روبوتات متقشرة من 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 إنقاذ وفقاً لدراسة نشرت في مجلة Nature Communications والغرض من الروبوت هو أن يمر عبر أجهزتنا الهضمية قبل نشر الدواء أو توصيله أو إيقاف النزيف الداخلي في الأجزاء التي يصعب الوصول إليها من جسم الإنسان.

المصدر: موقع 24