باحثان من “أمريكية الشارقة” يطوران أجهزة استشعار خاصة للكشف عن المركبات السامة
تاريخ النشر: 25th, June 2024 GMT
نجح فريق بحثي في الجامعة الأمريكية في الشارقة بتطوير جهازيّ استشعار مضيئين يمكنهما الكشف عن كميات دقيقة من المركبات السامة التي تحتوي على الفوسفور كما في المبيدات الحشرية وعناصر الأسلحة الكيميائية، بما يتفوق على التكنولوجيا المتوفرة حاليًا في السوق.
ويمكن استخدام أجهزة الاستشعار الجديدة في العديد من المجالات، والمراقبة البيئية للكشف عن تلوث المبيدات الحشرية في البيئات الزراعية، والبيئات الصناعية لرصد وجود المواد الكيميائية السامة، والاستجابة لحالات الطوارئ عند حدوث تسربات للمواد الكيميائية أو إطلاقاتها، وفي مجالات السلامة العامة، والبحث والتطوير وغيرها الكثير.
وتقدم مكتب نقل التكنولوجيا في الجامعة الأمريكية في الشارقة بطلب الحصول على براءة اختراع أولية لهذه التكنولوجيا لدى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية في الولايات المتحدة، والتي طورها الفريق البحثي المكون من الدكتور عماد أبو يوسف والدكتور سفيان كنعان، من قسم الأحياء والكيمياء وعلوم البيئة في الجامعة، بتمويل من منحة الجامعة البحثية لأعضاء الهيئة التدريسية.
وقال الدكتور كنعان، قائد الفريق البحثي “ إن المستشعرات التي طورناها حساسة وانتقائية، مما يعني أنها تستطيع اكتشاف حتى أصغر المركبات الكيميائية فتُغير لونها عندما تتلامس مع المركبات السامة خلال 30 ثانية فقط”.
وأضاف “ تعمل المستشعرات المطورة، على عكس التي تعتمد على أكاسيد المعادن شبه الموصلة مثل القصدير والزنك وغيرها، ضمن درجة حرارة الغرفة، مما يلغي الحاجة إلى ظروف درجات الحرارة المرتفعة وأنظمة التفريغ التي تحتاجها المستشعرات الأخرى”.
وأوضح أن العمل استغرق على هذا البحث نحو 10 أشهر في المرافق البحثية لقسم الأحياء والكيمياء وعلوم البيئة في كلية الآداب والعلوم في الجامعة، بما في ذلك تخطيطنا لاستراتيجيات التوليف، وتوصيف أجهزة الاستشعار المركبة، والاختبارات الفعلية لعناصر تحاكي عناصر الأسلحة الكيميائية لتحسين حساسية أجهزة الاستشعار وانتقائيتها ويمكن الآن بعد تحقيق جميع الظروف والبروتوكولات الاصطناعية تحضير المواد في غضون أسبوع واحد في مختبراتنا”.وام
المصدر: جريدة الوطن
إقرأ أيضاً:
بحث تم إجراؤه في “أمريكية رأس الخيمة” يستكشف جدوى رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت
أجرى باحثون من 10 جامعات، بما في ذلك الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، ورقة بحثية تستكشف جدوى استخدام رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت لإنتاج خرسانة مستدامة، وذلك في إطار البحث عن بدائل للأسمنت في صناعة البناء والتشييد.
وفي المرحلة الثانية من البحث الجاري حاليًا، والذي تم إجراؤه في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، تم دراسة تأثيرات حمض رماد قشر الأرز كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة في برنامج تجريبي مختبري.
وتم استبدال الأسمنت بنسبة 5 في المائة، و10 في المائة، و15 في المائة “بالوزن” بحمض رماد قشر الأرز لإنتاج الخرسانة، حيث تم تقييم خصائص القوة والمتانة الهامة للخلطات الخرسانية الناتجة في الحالات الطازجة والمتصلبة في مختلف أعمار الخرسانة.
ويتميز رماد قشر الأرز “RHA” ، الغني بالسيليكا، بكيمياء مواتية كمادة تكميلية شبيهة بالأسمنت لاستخدامها في الخرسانة.. ويؤدي استخدام رماد قشر الأرز في الخرسانة إلى تفاعله الكيميائي مع هيدرات الأسمنت، وعلى رأسها هيدروكسيد الكالسيوم، ويشكل منتجات ثانوية تضفي قوة وثباتاً على خليط الخرسانة الناتج.
واستخدمت الدراسة تقنيات التعلم الآلي “ML” لتطوير نماذج تنبؤية لقوة انضغاط خرسانة “RHA”، على عكس الطرق التقليدية المكلفة والمستهلكة للوقت.
وتُستخدم مناهج التعلم الآلي الآن في صناعة المواد لتطوير نماذج تنبؤية فعالة تتضمن صراحةً العلاقة بين الاستجابة وعوامل الإدخال ، حيث توفر الدراسة إرشادات قيمة للبنائين والباحثين لتقدير قوة انضغاط خرسانة “RHA”.
وأظهرت نتائج الاختبار أن استخدام حمض “RHA” كبديل جزئي للأسمنت في الخرسانة يعزز من قوة الضغط في عمر متأخر، ومقاومة التآكل، وخصائص حاجز الرطوبة للخرسانة، إضافة إلى ذلك، تم تحسين أحد مؤشرات المتانة المهمة للخرسانة، وهو الانكماش المنخفض في الجفاف، بشكل كبير مع دمج حمض “RHA” كبديل جزئي للأسمنت.
وقال البروفيسور ستيفن ويلهايت، النائب الأول لرئيس الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة للشؤون الأكاديمية ، عميد الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة: “ نثني على فريق البحث الذي ساهم في هذه الدراسة.. إنها جزء من محاولات عالمية مستمرة من قبل باحثين مختلفين لإيجاد بدائل للمواد الضارة بالبيئة”.
وأضاف : ” واثقون من أن البحث في استخدام رماد قشر الأرز كبديل للأسمنت سيستمر ومن المحتمل أن يعززالاستدامة في قطاع البناء والتشييد”.
من جانبه قال البروفيسور روز الدين نصار، من قسم الهندسة المدنية والبنية التحتية في الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة، وأحد مؤلفي الورقة البحثية: “في الوقت الذي يكافح فيه العالم من أجل الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لإنقاذ الكوكب، من واجب الجميع المساهمة في هذا الجهد ، موضحا أن البحث يقدم حجة قوية لاستخدام حمض ‘RHA‘ كبديل جزئي للأسمنت في تصنيع الخرسانة . وتشير نتائج الاختبارات إلى جدوى استخدام حمض ‘RHA‘ في الخرسانة لإنتاج خلطات خرسانية اقتصادية ومتينة وصديقة للبيئة ”.
وتشير نتائج الاختبارات إلى جدوى استخدام حمض ‘RHA‘ في الخرسانة لإنتاج خلطات خرسانية اقتصادية ومتينة وصديقة للبيئة، لتمثل خطوة مهمة في اتجاه ممارسات البناء المستدام.
وشارك باحثو الجامعات في المرحلة الأولى من الدراسة ممثلة بجامعة نجران، المملكة العربية السعودية، وجامعة الهندسة والتكنولوجيا، باكستان، وجامعة ماكروفيو للمشاريع، أستراليا، وجامعة الأمير سطام بن عبدالعزيز، المملكة العربية السعودية ، وجامعة الخليج للعلوم والتكنولوجيا، الكويت، وجامعة سيليزيا للتكنولوجيا، بولندا، وجامعة بودابست للتكنولوجيا والاقتصاد،المجر، وجامعة لوليا للتكنولوجيا، السويد، وجامعة موناش، ماليزيا.وام
المنح الدراسية الممولة بالكامل في 2024.. الشروط وطريقة الاستعلام