سبايدر مان يتحول حقيقة..اختراع قاذف خيوط عنكبوت ترفع 80 ضعف الوزن
تاريخ النشر: 13th, October 2024 GMT
استلهم الباحثون في جامعة تافتس الأمريكية، الإلهام من عالم القصص المصورة والطبيعة، لإنشاء تقنية رمي شبكية رائدة، مثل سبايدر مان.
و يسمح هذا النظام المبتكر بإطلاق مادة سائلة من إبرة، و تتصلب المادة في شكل خيط يمكنه الالتصاق بالأشياء ورفعها، تمامًا مثل قدرات سبايدر مان في رمي شبكات العنكبوت، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".ويتم إنتاج الألياف اللاصقة في مختبر الحرير بجامعة تافتس، باستخدام الحرير من شرانق العثة، و يتم غلي هذه الشرانق في محلول وتفتيتها إلى بروتينات تعرف باسم الفيبروين، يمكن بثق محلول الفيبروين الحريري هذا من خلال إبر ضيقة لإنشاء تيار يتصلب إلى ألياف عندما يتلامس مع الهواء، وخاصة مع الإضافات المناسبة.
وللتغلب على التحديات الهندسية على الرغم من التقدم الذي أحرزوه في المواد القائمة على الحرير، فقد كافح الباحثون لتكرار دقة حرير العنكبوت، الذي يتمتع بخصائص فريدة من الصلابة والمرونة والالتصاق، و حدث اختراق بشكل غير متوقع.
و قال ماركو لو بريستي، أستاذ مساعد في جامعة تافتس: "كنت أعمل على مشروع لصنع مواد لاصقة قوية للغاية باستخدام الألياف الحريرية، وبينما كنت أنظف الأواني الزجاجية بالأسيتون، لاحظت مادة تشبه الشبكة تتشكل في قاع الزجاج".
وعالج هذا الاكتشاف العشوائي العديد من التحديات الهندسية في محاكاة حرير العنكبوت.
و عادة ما تشكل محاليل الألياف الحريرية هلامًا شبه صلب على مدار ساعات عند تعرضها لمذيبات عضوية مثل الإيثانول أو الأسيتون. ولكن إدخال مادة الدوبامين ـ المستخدمة في إنتاج المواد اللاصقة ـ سمح بالتصلب الفوري تقريباً، فعند خلطه بسرعة، أنتج محلول الحرير أليافاً تتمتع بقوة شد وقوة لزجة ملحوظتين.
ويستخدم الدوبامين وبوليمراته نفس العملية الكيميائية التي تستخدمها الرخويات البحرية لصنع ألياف تلتصق بإحكام بالأسطح، وكانت الخطوة الحاسمة التالية تتلخص في تدوير الألياف في الهواء، فدمج الباحثون الدوبامين في محلول فيبروين الحرير، الذي بدا أنه يعمل على تسريع التحول من السائل إلى الصلب عن طريق إزالة الماء من الحرير، وعندما يتم إطلاق المحلول عبر إبرة محورية، يغلف الأسيتون تياراً رقيقاً من الحرير، مما يؤدي إلى التصلب.
ويتبخر الأسيتون في الهواء، تاركاً وراءه أليافاً لزجة تلتصق بأي شيء تلامسه، وبإضافة الكيتوزان، من الهياكل الخارجية للحشرات، أصبحت الألياف أقوى بما يصل إلى 200 مرة، كما جعلها عازل البورات أكثر التصاقاً بنحو 18 مرة.
وفي التطبيقات العملية للتكنولوجيا يمكن أن يختلف قطر هذه الألياف من قطر شعرة الإنسان إلى حوالي نصف مليمتر، اعتمادًا على الإبرة المستخدمة.
و الجهاز قادر على إطلاق ألياف يمكنها رفع أشياء تزيد عن 80 ضعف وزنها في ظروف مختلفة، و أظهر الباحثون هذه القدرة من خلال رفع شرنقة، ومسامير فولاذية، وأنبوب مختبر عائم، ومشرط مدفون جزئيًا في الرمال، وكتلة خشبية من مسافة حوالي 12 سنتيمترًا.
و شرح لو بريستي: "إذا نظرت إلى الطبيعة، فستجد أن العناكب لا تستطيع إطلاق شبكاتها. عادة ما تغزل الحرير من غددها، وتتصل جسديًا بسطح، وترسم الخطوط لبناء شبكاتها. نحن نوضح طريقة لإطلاق ألياف من جهاز، ثم تلتصق بجسم ما وتلتقطه من مسافة بعيدة. بدلاً من تقديم هذا العمل كمادة مستوحاة من البيولوجيا، فهو في الحقيقة مادة مستوحاة من الأبطال الخارقين".
وفي حين يظل حرير العنكبوت الطبيعي أقوى بحوالي 1000 مرة من هذه الألياف المصنعة، فإن إمكانية التحسين كبيرة، مع الإبداع والتقدم الهندسي، يمكن أن تؤدي هذه التكنولوجيا إلى تطبيقات مختلفة في مجالات مثل الروبوتات والطب والمواد المستدامة، وقال فيورينزو أومينيتو، أستاذ الهندسة فرانك سي دوبل في جامعة تافتس: "كعلماء ومهندسين، نتنقل عبر الحدود بين الخيال والممارسة، هذا هو المكان الذي يحدث فيه كل السحر، يمكن أن نستلهم من الطبيعة. يمكن أن نستلهم من القصص المصورة والخيال العلمي، وفي هذه الحالة، أردنا هندسة عكسية لمادة الحرير الخاصة بنا لتتصرف بالطريقة التي صممتها بها الطبيعة في الأصل، وتخيلها كتاب القصص المصورة."
و تعتبر الطبيعة المصدر الأول للإلهام لاستخدام ألياف الحرير في الحبال والشبكات والشرانق، و يمكن لكائنات مختلفة، بما في ذلك العناكب والنمل والدبابير والنحل والفراشات والعث والخنافس والذباب، إنتاج الحرير في مراحل مختلفة من حياتها، واستغل مختبر الحرير الألياف الحريرية لتطوير مواد لاصقة قوية تعمل تحت الماء، وأجهزة استشعار قابلة للطباعة لأسطح متعددة، وطلاءات صالحة للأكل تعمل على إطالة العمر الافتراضي للطعام، ومواد تجميع الضوء التي يمكن أن تعزز كفاءة الخلايا الشمسية، و لقد عمل العلماء حتى على طرق تصنيع الرقائق الدقيقة المستدامة.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله الانتخابات الأمريكية غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية سبايدر مان یمکن أن
إقرأ أيضاً:
«حسن النية».. طريق آخر نحو الضياع !
قريبًا، سيشرع الجميع في الاستعداد لرحلاتهم إلى الخارج، سواء كانوا من المواطنين أو المغتربين. فقد بدأ موسم الإجازات الصيفية يفتح أبوابه أمام كل من يتطلع لاكتشاف آفاق جديدة أو العودة إلى الوطن لقضاء لحظات مميزة برفقة العائلة.
لكن ما إن بدأنا في الحديث عن هذا الموضوع حتى استرجعنا مشهدًا أصبح مألوفًا مع مرور الأعوام، حيث تتكرر مشكلات لم تنقضِ فصولها أو تُجتث جذورها بسهولة. فبعض هذه المشكلات قد تطور بشكل ملحوظ حتى وصل إلى ساحات القضاء، وتم بالفعل إصدار أحكام بالسجن على بعض من أساؤوا تقدير حدود مسؤولياتهم، معتقدين أنهم يطبقون مبدأ «حسن النية»، دون أن يدركوا أحيانًا أنهم يتسببون في الإضرار بالأمن العام وتجاوز القانون، ليجدوا أنفسهم في موقع «ضحايا» يسهلون عمليات تهريب المواد الممنوعة محليًا ودوليًا.
لن نخوض في الحديث عن بعض شركات ومكاتب السفر والسياحة التي تستغل حاجة الناس لتذاكر السفر المخفضة أو العروض الترويجية لأماكن سياحية رائعة في فصل الصيف، حيث تقوم بنشر إعلانات تضليلية وتذاكر وهمية وأفعال أخرى مشينة تهدف إلى جذب الزبائن تحت مسمى «عروض الصيف»، مستغلةً بذلك حماس الناس ورغبتهم في الاستمتاع بإجازاتهم.
ولكن سوف نذهب إلى منعطف آخر ليس ببعيد، ونبدأ بسؤال كثر الحديث عنه وأصبح معتادًا البحث عن إجابته في محركات البحث وغيرها:
هل حسن النية لدى الأفراد يعفيهم من المسؤولية القانونية؟
في حقيقة الأمر، ثمة إجماع من رجال القانون على أن حسن النية «لا يعفى من المساءلة القانونية»! وإثبات حسن النية أمر ليس سهلًا على الإطلاق في حال توجيه التهمة، وهناك مشقة كبرى في إثبات الشخص أمام القضاة بأن ما فعله لم يكن إلا بدافع «حسن النية»، وبالطبع يكون حينها موقوفًا في السجن وقد أصابه الكثير من الضرر النفسي والمجتمعي.
إذن ما العلاقة بين «السفر وحسن النية»؟
تبدأ المشكلة أحيانًا قبل أن يصل المسافر إلى المطار استعدادًا لرحلته، حيث يقوم البعض الذين يعلمون بنية الشخص السفر بتسليمه بعض المتعلقات الخاصة بهم، مُقنعين إياه بحمل ما سيحمله ضمن أمتعته الشخصية. وفي أحيان أخرى، تبدأ القصة عند منضدة تخليص إجراءات السفر ووزن الأمتعة، حيث يقترب منا بعض الأشخاص «المجهولين» بأسلوب التودد، رغم أننا لا تربطنا بهم أي صلة قرابة أو صداقة. يستغلون حماسة المسافر ورغبته في السفر، ليطلبوا منه «العون والمساعدة» في توصيل حقيبة سفرهم إلى أقاربهم في البلد الذي يتوجه إليه، أو يتوسلون إليه بحمل بعض الأدوية وتسليمها لشخص ينتظره عند وصوله إلى وجهته. هذه المواقف، التي تبدو للوهلة الأولى عادية، قد تحمل في طيّاتها مخاطر كبيرة.
الأمر قد تطور بشكل أكبر من ذلك، حيث أصبح بعض الأشخاص يعرضون على راغبي السفر الذين يعانون من ظروف مالية صعبة تحمُّل نصف أو حتى كامل ثمن التذكرة، بشرط الحصول على الوزن المحدد في التذكرة. كما يذهب البعض إلى شراء بعض من الوزن الإضافي بسعر يتراوح ما بين «الريال والريالين» للكيلوجرام الواحد. وفي هذه الحالة، يتحمل المسافر تبعات الوزن الإضافي غير القانوني. وهناك أيضًا من يتبرع بفائض الوزن الذي يمتلكه للآخرين، فيما يُعتبر نوعًا من التضامن الاجتماعي؛ سعيًا لكسب الأجر والثواب!
في الوقت الراهن، تغمر وسائل التواصل الاجتماعي العشرات بل وربما المئات من الإعلانات التي يعرض فيها أصحابها «شراء الوزن» أو طلب «المساعدة في توصيل متعلقاتهم» إلى وجهات مختلفة. ورغم هذه الإعلانات المتعددة، يبقى المسؤول الأول والأخير عن أي عمل غير قانوني هو المسافر نفسه.
تُعد عمليات التهريب واستغلال الأشخاص البسطاء، الذين يعانون من حاجة ماسة إلى المال، أو استغلال النوايا الحسنة عبر إقناعهم بحمل أمتعة الآخرين وتسجيلها على أسمائهم، سواء كان ذلك مجانًا أو مقابل مبلغ زهيد، مسألة تستدعي التروي والتحكيم العقلي والمنطقي، بعيدًا عن الانجراف وراء العاطفة الإنسانية. فقد أصبحنا نشهد مواقف غريبة ومؤلمة بشكل مستمر، وفي كثير من الأحيان تتوالى سلسلة من الأحداث المؤلمة التي يتم تداولها عبر وسائل الإعلام ومنصات التواصل الاجتماعي. وقد صدرت بحق البعض عقوبات بالسجن لفترات طويلة، بينما نال آخرون أحكامًا مشددة، رغم أن الكثيرين منهم كان من الممكن تجنب هذه المواقف لو تم التعامل مع الأمر بحذر وبعيدًا عن التساهل.
عندما تقدم النصيحة لمن يقف بجانبك في صف تخليص الإجراءات بعدم أخذ أمتعة الغير، يعتبرك شخصًا حاسدًا أو ناقمًا عليه، ولا يعي بأن نصائحك واهتمامك بأمره قد ينقذه من مشكلة يمكن أن يتعرض لها في أي لحظة.
في بعض الحالات، قد يعرض عليك شخص ما أن تحمل حقيبته حتى تتجاوز نقطة التفتيش ومنضدة ختم الجوازات، مبررًا ذلك بأن لديه حقيبة ثقيلة أخرى لا يستطيع حملها. ومن باب حسن النية والرغبة في المساعدة، قد توافق على عرضهم، ولكن بعد وقوع المشكلة، تجد نفسك في موقف حرج، تتلفت حولك فلا تجد الشخص الذي طلب منك تلك المساعدة، وحتى إذا تمكنت من تحديد شكله، قد تجد نفسك في دائرة الاتهام أثناء التحقيقات، تكمن المشكلة في أن المسؤولية الكاملة تقع على عاتقك عند حمل متعلقات الآخرين. أحد زملاء العمل حدثني عن تجربته في الماضي عندما قدم تنازلات كثيرة فيما يتعلق بالوزن المسموح له لصالح أشخاص لا يعرفهم فقط لمساعدتهم، لكنه الآن يعترف أنه لو عاد به الزمن لما وافق على ذلك، فالمواقف التي يراها اليوم وسمع عنها تفوق الوصف.
انكماش اقتصادي وضغوط جمركية: كوريا الجنوبية تتفاوض لإنقاذ صادراتها