جهاز جديد لتحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية مستوحى من أشجار القرم
تاريخ النشر: 9th, June 2024 GMT
أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
طور فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي جهازاً جديداً يعمل بالطاقة الشمسية، مستوحى من أشجار القرم لتحلية مياه البحر، وذلك في ظل المخاوف العالمية المتنامية بشأن ندرة الماء والتأثير البيئي للطرق التقليدية المتبعة في تحلية مياه البحر.
وقاد الفريق البحثي الأستاذ الدكتور تيجون زهانغ، بالتعاون مع محمد سجاد ومحمد عبد السلام والدكتورة عاكفة رازا والدكتور فيصل المرزوقي، وجميعهم من جامعة خليفة في أبوظبي.
وأوضح الفريق البحثي أن أهمية الجهاز المبتكر لا تقتصر على إنتاج الماء العذب من مياه البحر فقط، بل تمتد لتشمل التخلص من المياه المالحة دون تصريفها في البيئة المحيطة، ليتصدى الجهاز بذلك للقضايا البيئية المهمة المقترنة بتراكم الملح داخل المسطحات المائية الطبيعية. ونُشرت هذه النتائج في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز، المهتمة بالعلوم الطبيعية.
وبيّن الفريق أن الجهاز الذي يطلق عليه اسم «مولد المياه العذبة» صمم ليحاكي عمليات إدارة المياه الطبيعية التي تقوم بها أشجار القرم، باستخدام هيكل قابل للطي يتكون من «أوراق» و«سيقان» مصنوعة من شبكة من التيتانيوم مغطاة بطبقة ذات تركيب نانوي من ثاني أكسيد التيتانيوم. ويعمل هذا التصميم على تحسين مستويات امتصاص ضوء الشمس ونقل الماء ويرفع كفاءة عملية تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية إلى أقصى حد ممكن، ويدعم هذا التركيب المستوحى من أشجار القرم عمليات النقل السلبي المدعومة بالخاصية الشعرية للمياه والبلورة الانتقائية للملح عند حواف أوراق القرم، وهو ما يحول دون تراكم الملح على السطح الرئيسي للأوراق الذي يقوم بعملية التبخر ويحافظ على الكفاءة التشغيلية العالية.
كما طور أعضاء الفريق نموذجاً جديداً لنقل المياه استناداً إلى الخاصية الشعرية ووصف الإمداد السلبي للمياه المالحة بدقة من خلال خيوط مسامية اصطناعية وإجراء عملية التبخر على سطح الأوراق الاصطناعية المصممة لتحلية الماء باستخدام الطاقة الشمسية.
المصدر: صحيفة الخليج
كلمات دلالية: فيديوهات الطاقة الشمسية أشجار القرم میاه البحر
إقرأ أيضاً:
سماعة متطورة تمنح مرضى التصلب الجانبي الضموري القدرة على الكلام
دخل جهاز واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) غير الجراحي، المدعوم بالذكاء الاصطناعي، والمطور من قبل شركة "كوغنيكسيون" الأمريكية الناشئة، مرحلة حاسمة من التجارب السريرية. سيشارك في هذه المرحلة 10 مرضى يعانون من التصلب الجانبي الضموري (ALS)، حيث سيتدربون على استخدام الجهاز الذي صُمم خصيصاً لمساعدتهم على التواصل بشكل أفضل مع عائلاتهم.
سيشارك في هذه المرحلة 10 مرضى يعانون من التصلب الجانبي الضموري (ALS)، حيث سيتدربون على استخدام الجهاز الذي صُمم خصيصاً لمساعدتهم على التواصل بشكل أفضل مع عائلاتهم.
ومرض (ALS) هو مرض تنكسي عصبي تدريجي يصيب الخلايا العصبية الحركية، ويؤدي إلى فقدان تدريجي للحركة الإرادية، ومع تقدم المرض، يفقد المرضى القدرة على الكلام والتواصل غير اللفظي، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
وتغلب عالم الفيزياء النظرية الشهير ستيفن هوكينع على هذا المرض باستخدام مُركّب صوتي متخصص من تصميم شركة إنتل، والذي حوّل حركة عضلات الخد ورمش العين إلى كلمات.
وبينما صُمّم جهاز هوكينغ لتلبية احتياجاته، فإن التطورات في تكنولوجيا الحوسبة تُمكّن الآن أي مريض مصاب بالتصلب الجانبي الضموري من امتلاك قدرة مماثلة من خلال توجيه انتباهه إلى شاشة الواقع المعزز على سماعة رأس.
كيف يعمل الجهاز؟
جهاز Axon R من شركة Cognixion، وهو جهاز تفاعلي بين الدماغ والدماغ (BCI)، هو سماعة رأس تُمكّن من مراقبة نشاط الدماغ بشكل غير جراحي، حيث تُوضع أقطابها الكهربائية على الفص القذالي في مؤخرة الجمجمة.
وباستخدام تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، وهو تقنية قياسية لمراقبة نشاط الدماغ، تعمل سماعة الرأس على تسجيل الجهد البصري المُستثار في حالة الاستقرار (SSVEP)، وهي إشارة دماغية تُطلق كرد فعل طبيعي لصورة تومض على فترات منتظمة.
من ناحية أخرى، تستخدم سماعة الرأس تقنية الواقع المعزز (AR) لعرض خيارات متعددة للأحرف أو الكلمات أو العبارات للمستخدم، ثم تستخدم إشارة الدماغ لفك تشفير خياراته، وعلى عكس جهاز هوكينغ، لا يحتاج المستخدم إلى النظر مباشرةً إلى الكلمة/النص لاختياره، بل يُحفز مجرد الانتباه إلى الكلمة إشارة دماغية، و في نهاية التمرين، يُمكن لسماعة الرأس إما قراءة الرسالة بصوت عالٍ أو عرضها على شاشة.
وطورت شركة Cognixion جهازها إلى مستوى جديد من خلال نظام ذكاء اصطناعي مساعد يُساعد المرضى على التحدث بسرعة أكبر. لا يقتصر هذا النظام على وظيفة إكمال تلقائي تلتقط الكلمات الأكثر احتمالاً، بل يُقدم مساعدًا مُدرّباً على كلام أو كتابة كل مريض.
ومن خلال Axon-R، تهدف Cognixion إلى التواصل بسرعة تُقارب سرعة المحادثة، كما تهدف التجربة السريرية إلى تحديد أولويات معدلات اختيارات SSVEP وتحسين الحوار بين المرضى ومقدمي الرعاية.
ونظراً لكون التصلب الجانبي الضموري مرضاً عضالًا، من المتوقع أن يُساعد الجهاز المرضى على التعبير عن خياراتهم بشأن الرعاية وقرارات نهاية الحياة.
وإلى جانب التصلب الجانبي الضموري، يمكن للجهاز أيضاً مساعدة مرضى الشلل الدماغي، والتصلب اللويحي، والصرع، وغيرها من الحالات المماثلة، وفي حين تسعى العديد من الشركات إلى بناء أجهزة واجهة الدماغ والحاسوب وطرحها في السوق، مثل شركة نيورالينك التابعة لإيلون ماسك، فإن ميزة Axon-R المميزة تتمثل في طبيعته غير الجراحية.