خطوة نحو التكامل بين الإنسان والآلة.. علماء يصممون عضلات إلكترونية قادرة على الاستشعار الذاتي
تاريخ النشر: 18th, July 2023 GMT
شاهد المقال التالي من صحافة الصحافة العربية عن خطوة نحو التكامل بين الإنسان والآلة علماء يصممون عضلات إلكترونية قادرة على الاستشعار الذاتي، وحقق باحثون من كلية الهندسة بجامعة كوين ماري في لندن تطورات كبيرة في مجال الإلكترونيات الحيوية من خلال تطوير نوع جديد من العضلات الاصطناعية ذات .،بحسب ما نشر سبوتنيك، تستمر تغطيتنا حيث نتابع معكم تفاصيل ومعلومات خطوة نحو التكامل بين الإنسان والآلة.
وحقق باحثون من كلية الهندسة بجامعة "كوين ماري" في لندن تطورات كبيرة في مجال الإلكترونيات الحيوية من خلال تطوير نوع جديد من العضلات الاصطناعية ذات الصلابة المتغيرة الكهربائية التي تمتلك قدرات الاستشعار الذاتي.وهذه التكنولوجيا المبتكرة لديها القدرة على إحداث ثورة في الروبوتات اللينة والتطبيقات الطبية، وفق موقع "scitech daily"، إذ أن انقباض العضلات ليس ضروريا فقط لتعزيز القوة ولكن أيضا يتيح ردود الفعل السريعة في الكائنات الحية. وتُظهر العضلات الاصطناعية المتطورة من قبل الباحثين مرونة وقابلية شد مماثلة للعضلات الطبيعية، ما يجعلها مثالية للاندماج في الأنظمة الروبوتية اللينة المعقدة والتكيف مع الأشكال الهندسية المختلفة.يمكن للعضلة الاصطناعية أن تضبط صلابتها بسرعة، وتحقق تعديلًا مستمرًا مع تغيير في الصلابة يتجاوز 30 ضعفا. وتوفر طبيعتها المدفوعة بالجهد ميزة كبيرة من ناحية سرعة الاستجابة على الأنواع الأخرى من العضلات الاصطناعية.وتم تصنيع هذه العضلة الاصطناعية ذاتية الاستشعار بطريقة بسيطة، إذ يتم خلط الأنابيب النانوية الكربونية بالسيليكون السائل باستخدام تقنية التشتت بالموجات فوق الصوتية ويتم تغليفها بشكل موحد باستخدام قضيب غشاء لإنشاء الكاثود (المهبط وهو قطب الدائرة الكهربائية الذي يحدث عنده عملية اختزال الإلكترونات) ذي الطبقات الرقيقة، والذي يعمل أيضًا بمثابة الجزء الحساس للعضلة الاصطناعية.يصنع الأنود (قطب كهربائي داخل خلية كهربائية تنطلق منه الإلكترونات وتتجه نحو جزيئات أخرى) مباشرة باستخدام قطع شبكي معدني ناعم، وطبقة التشغيل محصورة بين الكاثود والأنود. بعد معالجة المواد السائلة، يتم تكوين عضلة اصطناعية كاملة ذات صلابة متغيرة.التطبيقات المحتملةوتتراوح التطبيقات المحتملة لتقنية الصلابة المتغيرة المرنة، من الروبوتات اللينة إلى التطبيقات الطبية. ويتيح التكامل السلس مع جسم الإنسان إمكانية مساعدة الأشخاص ذوي الإعاقة أو المرضى في أداء المهام اليومية الأساسية.كما أنه من خلال دمج العضلات الاصطناعية ذات الاستشعار الذاتي، يمكن للأجهزة الروبوتية القابلة للارتداء مراقبة أنشطة المريض وتوفير المقاومة عن طريق ضبط مستويات الصلابة، وتسهيل استعادة وظيفة العضلات أثناء التدريب على إعادة التأهيل.تكامل الإنسان والآلةورغم أنه لا تزال هناك تحديات يجب مواجهتها قبل أن يتم نشر هذه الروبوتات الطبية في البيئات السريرية، فإن هذا البحث يمثل خطوة حاسمة نحو التكامل بين الإنسان والآلة، ويوفر مخططًا للتطوير المستقبلي للروبوتات اللينة والقابلة للارتداء.
المصدر: صحافة العرب
كلمات دلالية: موعد عاجل الدولار الامريكي اليوم اسعار الذهب اسعار النفط مباريات اليوم جدول ترتيب حالة الطقس
إقرأ أيضاً:
أميركا تقترب من تحقيق حلم الشمس الاصطناعية
الاقتصاد نيوز — متابعة
لطالما كان الاندماج النووي هو الحلم المنشود للطاقة الخضراء، وقد ظهر كمحور رئيسي في أفلام هوليوودية شهيرة مثل "سبايدرمان 2 " و"العودة إلى المستقبل" الجزء الثاني، و لكن تحقيق هذا المفهوم في الواقع أصعب بكثير مما تصوّره الأفلام.
ومع ذلك، أحرز معهد MIT Energy Initiative (MITEI) في الولايات المتحدة تقدمًا كبيرًا نحو تحقيق هدف إنتاج طاقة شبه غير محدودة.، بحسب ما نقله موقع "The Pulse".
يعتمد مبدأ عمل مفاعل الاندماج النووي على دمج الذرات الخفيفة مع الذرات الثقيلة، ما يؤدي إلى إطلاق نيوترونات ذات طاقة حركية عالية جدًا. تمر هذه النيوترونات عبر وعاء تفريغ يحافظ على بيئة منخفضة الضغط، ثم تنتقل إلى مادة تبريد، حيث يتم تحويل الطاقة إلى حرارة يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء.
ومع ذلك، يعد الهيليوم التحدي الأكبر الذي تواجه مفاعلات الاندماج النووي. فعندما تمر النيوترونات عبر وعاء التفريغ، تتفاعل مع المواد المكوِّنة له، ما يؤدي إلى تكوين جزيئات الهيليوم. تبحث هذه الجزيئات عن أماكن ذات "طاقة اندماج منخفضة" للاستقرار فيها، وعادةً ما تجد ذلك في مناطق تُعرف بـ "حدود الحبيبات"، وهي نقاط ضعف في التركيب المعدني تجذب ذرات الهيليوم. مع تزايد تراكم هذه الذرات، يبدأ المعدن في التصدع، مما يؤدي إلى انهيار وعاء التفريغ وتقصير عمر المفاعل.
اكتشاف علمي جديد في MIT
في خطوة قد تغير قواعد اللعبة، نجح فريق بحثي بقيادة البروفيسور جو لي، أستاذ الهندسة النووية وعلوم المواد في MIT، في تحديد مادة جديدة يمكنها التغلب على مشكلة الهيليوم. بعد دراسة آلاف المواد، اختار الفريق سيليكات الحديد كحل واعد.
أظهرت الاختبارات أن إضافة نسبة 1% فقط من سيليكات الحديد إلى الحديد يمكن أن تحبس ذرات الهيليوم داخل هيكلها الشبكي، مما يمنع تراكمها على حدود الحبيبات. هذا الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Acta Materialia، قد يطيل بشكل كبير من عمر مفاعلات الاندماج النووي، مما يجعلها أكثر استدامة وكفاءة.
قال البروفيسور جو لي: "يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تصميم مواد جديدة يمكنها تحمل الظروف القاسية داخل مفاعلات الاندماج، مما يجعلها أكثر عملية وقابلية للتطوير."
بينما تواصل مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية تحقيق تقدم كبير، يظل الاندماج النووي الجائزة الكبرى في مجال الطاقة النظيفة. مع هذا الاكتشاف الجديد، أصبح حلم الطاقة الخضراء اللامحدودة أقرب إلى الواقع من أي وقت مضى، وما كان يومًا خيالًا علميًا بات اليوم في متناول اليد.
ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التيليكرام
أسعار تذاكر المتحف المصري تصل لـ 550 جنيهًا في العيد.. مواعيد الزيارة