باحثون يطورون نظاما للتغليف الذكي لمراقبة المنتجات الغذائية
تاريخ النشر: 30th, August 2023 GMT
من المعروف أنه يمكن دمج أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والأكسجين ودرجة الحموضة وثاني أكسيد الكربون في نظام التعبئة والتغليف، فيما بات يعرف بنظام "التغليف الذكي"، وذلك للحفاظ على الأغذية من الفساد، ولكن الجديد الذي قدمه فريق بحثي من جامعة "كيس ويسترن ريزيرف" الأميركية، هو جعل هذا النظام يعمل بالطاقة الذاتية.
وعن تفاصيل نظامهم الجديد، يقول الباحثون في دراستهم المنشورة في عدد أغسطس/آب الحالي من دورية "نانو إنيرجي"، إنه "مع ظهور إنترنت الأشياء، لم تعد التغليفات التقليدية التي تخزن المنتجات وتحميها فقط كافية، وأصبح التغليف الذكي، الذي يستشعر ويكتشف ويسجل حالة المنتج المعبأ، حلا جديدا يوفر معلومات حول جودة وسلامة البضائع أثناء الإنتاج والتخزين والنقل والاستهلاك، لكن أجهزة الاستشعار المستخدمة تستهلك بدورها طاقة، كما أن عمر البطاريات التقليدية محدود، ويمكن أن يسهم في التلوث البيئي".
الطاقة الذاتيةكان التحدي الذي واجهه الباحثون في دراستهم هو اختراع نظام تغليف يعمل بالطاقة الذاتية، عن طريق حصاد طاقة الاهتزاز المهدورة أثناء نقل البضائع، وإعادة استخدامها.
ويوضح الباحثون أنه "أثناء النقل تتعرض المركبات لاضطرابات مختلفة في الطرق الوعرة، وأثناء التسارع وقوى الكبح، مما يتسبب في اهتزاز البضائع المعبأة وتبديد كمية كبيرة من الطاقة، والفكرة أننا تمكنا من حصاد طاقة الاهتزاز المهدورة بطريقة عملية وغير مكلفة، وذلك من أجل إعادة استخدامها".
وكانت هناك محاولات سابقة لحصاد الطاقة باستخدام المولدات الكهروضغطية والكهرومغناطيسية، لكن استجابتها عالية التردد وحجمها الكبير، حالا دون تطبيقها في التغليف الذكي، وما قدمه الباحثون في دراستهم أنهم دمجوا أنظمة حصاد الطاقة داخل العبوات نفسها.
ويقول البيان الصحفي -الذي نشره الموقع الإلكتروني لجامعة "كيس ويسترن ريزيرف" في 25 أغسطس/آب الجاري- إن النظام الجديد يعتمد على المواد المجففة؛ مثل: "حبيبات هلام السيليكا"، ووظيفتها في امتصاص الرطوبة داخل العبوة، التي أصبحت من المكونات المهمة في صناعات تغليف المواد الغذائية والأدوية والإلكترونيات.
ويوضح التقرير أن الباحثين صمموا إطارا على شكل قرص عسل مصنوع من الورق المقوى لتخزين المواد المجففة، التي تُستخدم لتوليد الكهرباء أثناء ارتدادها داخل قرص العسل، وهو تطبيق عملي لما يعرف بـ "المولدات النانوية الكهربائية الاحتكاكية".
وتعرف هذه المولدات بأنها أي جهاز لجمع الطاقة يحول الطاقة الميكانيكية بين جسمين ينزلقان ضد بعضهما بعضًا إلى كهرباء، وهو المبدأ الذي يعتمد عليه النظام الجديد.
ويقول تشانيونغ تشيس كاو، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بجامعة "كيس ويسترن ريزيرف"، الذي قاد فريق البحث، إن هذا النهج الموفر للطاقة "من شأنه أن يفيد الجميع، فهو يجعل سلسلة التوريد أكثر فعالية من حيث التكلفة للموزعين، وأكثر توفيرا لمنتجي الأغذية، ويضمن أغذية ذات جودة أعلى للمستهلكين".
ويضيف أن "حوالي ثلث الأغذية المنتجة للاستهلاك البشري تُفقد أو تُهدر (ما يقرب من 1.3 مليار طن من الأغذية كل عام)، ويمكن أن يؤدي الحل الذي نقدمه إلى تقليل التلف بشكل كبير، وخفض التكاليف وضمان سلامة الأغذية".
ويتوافق النهج الذي قدمه الباحثون في دراستهم مع الحلول التي يقترحها البنك الدولي لمشكلة هدر الطعام، التي تشمل تقنية أفضل لتخزين المواد القابلة للتلف، والحفاظ عليها طازجة في سلسلة التوريد.
وعلى الرغم من أن كاو وفريقه لم يتناولوا كيفية تبريد الأطعمة القابلة للتلف أثناء النقل بشكل أفضل في هذا المشروع، فإنهم تعاملوا مع المهمة الأولى المتمثلة في تحديد متى يحدث التلف، ووصف ما يحدث من خطأ.
ويبني الفريق الآن نموذجا أوليا فعالا لهذا الاختراع الجديد، ويأمل في تسويقه خلال السنوات الخمس المقبلة. ويتوقع كاو أن يجد الاختراع فرصا كبيرة في التسويق، لأنه صالح -أيضا- للاستخدام عند شحن اللقاحات، وهي مشكلة ظهرت بقوة إبان جائحة "كوفيد 19".
ويقول، "صحيح أننا ركزنا في الدراسة على اكتشاف ومنع تلف الأغذية، لكن التقنية التي نوفرها يمكن أن تكون مفيدة لشحن اللقاحات، حيث يمكن للنظام أن يزود الشركات والهيئات الحكومية بمعلومات دقيقة في الوقت الفعلي، حول درجة حرارة تلك الشحنات المهمة".
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
كل ما تحتاج معرفته عن تطبيق الدردشة الذكي ديب سيك
صعد مختبر الذكاء الاصطناعي الصيني DeepSeek سريعًا إلى دائرة الضوء العالمية هذا الأسبوع، بعد أن تصدر تطبيقه للمحادثة الذكية "شات بوت" قوائم متجر تطبيقات آبل ومتجر جوجل بلاي، مما دفع خبراء وول ستريت إلى التساؤل ما أذا تستطيع الولايات المتحدة الحفاظ على صدارتها في سباق الذكاء الاصطناعي أم لا.
من هو DeepSeek ومن يقف وراءه؟تأسس DeepSeek في عام 2023 كفرع بحثي تابع لصندوق التحوط الصيني High-Flyer Capital Management، وهو صندوق كمي يعتمد على الذكاء الاصطناعي في اتخاذ قراراته الاستثمارية.
أسس الصندوق في 2015 على يد "ليانغ وينفينغ"، المهتم بالذكاء الاصطناعي، والذي بدأ مسيرته في التداول أثناء دراسته في جامعة تشجيانج.
لاحقًا، انفصل DeepSeek عن High-Flyer ليصبح شركة مستقلة تركز على تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي.
ومنذ البداية، أنشأ مختبر DeepSeek مراكز بيانات خاصة به لتدريب النماذج، لكنه، كغيره من الشركات الصينية، تأثر بقيود التصدير الأمريكية التي حرمته من استخدام رقاقات Nvidia H100، ما اضطره لاستخدام النسخة الأضعف H800.
يعتمد DeepSeek على فريق تقني شاب يضم خريجي برامج الدكتوراه في الذكاء الاصطناعي من أبرز الجامعات الصينية، كما يوظف أيضًا أشخاصًا من خارج تخصصات علوم الحاسوب لتعزيز قدرات النماذج على فهم طيف واسع من الموضوعات، بحسب تقرير نيويورك تايمز.
نماذج متقدمة بأسعار أقلفي نوفمبر 2023، أطلق DeepSeek أول مجموعة من نماذجه: DeepSeek Coder، وDeepSeek LLM، وDeepSeek Chat. لكن الانطلاقة الحقيقية جاءت في ربيع 2024 مع طرح الجيل الثاني DeepSeek-V2، وهو نظام متعدد الاستخدامات قادر على تحليل النصوص والصور بكفاءة، وبأسعار تشغيل منخفضة مقارنة بمنافسين مثل ByteDance وAlibaba، الذين اضطروا إلى خفض أسعار استخدام نماذجهم ردًا على هذه المنافسة.
وفي ديسمبر 2024، طرح DeepSeek نموذج V3، الذي تفوق على نماذج مفتوحة المصدر مثل Llama من Meta، وحتى على نماذج مغلقة مثل GPT-4o من OpenAI، وفقًا لاختبارات داخلية.
نموذج التفكير العميق R1في يناير، أطلق DeepSeek نموذج R1 القائم على "الاستدلال"، ويُعد من أقوى النماذج التي تختبر نفسها ذاتيًا وتتحاشى الأخطاء المنطقية الشائعة. ر
غم أن هذه النماذج تحتاج وقتًا أطول للوصول للإجابات، إلا أنها تُعد أكثر موثوقية في مجالات مثل الفيزياء والرياضيات والعلوم.
لكن القيود لا تزال قائمة، إذ تخضع النماذج للرقابة الصينية للتأكد من التزامها بـ"القيم الاشتراكية الجوهرية"، ما يعني أن R1، على سبيل المثال، لن يجيب على أسئلة حول مذبحة "تيانانمن" أو استقلال تايوان.
شعبية متزايدة رغم الحظرفي مارس 2025، تجاوز عدد زيارات DeepSeek الـ16.5 مليون زيارة، ليحتل المرتبة الثانية بين تطبيقات الذكاء الاصطناعي من حيث عدد المستخدمين، رغم تراجع زياراته بنسبة 25% مقارنة بفبراير، وفقًا لمنصة Similarweb.
ومع ذلك، يبقى بعيدًا عن ChatGPT الذي تجاوز 500 مليون مستخدم أسبوعيًا.
نموذج تجاري غامضلا يزال النموذج الربحي لـ DeepSeek غير واضح؛ الشركة تعرض منتجاتها بأسعار منخفضة جدًا أو مجانًا، ولا تقبل التمويلات الخارجية رغم الاهتمام الكبير من صناديق الاستثمار الجريء.
ووفقًا لمنصة Hugging Face، تم تطوير أكثر من 500 نموذج مشتق من R1 وتم تحميلها أكثر من 2.5 مليون مرة.
ردود فعل متباينة من عمالقة التقنيةأثارت إنجازات DeepSeek قلق كبار شركات التكنولوجيا. حيث تسبب أداؤها القوي في يناير بتراجع سهم Nvidia بنسبة 18%، وأصدر الرئيس التنفيذي لـ OpenAI سام ألتمان بيانًا يطالب الحكومة الأمريكية بحظر نماذج DeepSeek، واصفًا إياها بأنها "مدعومة من الدولة" و"خاضعة للرقابة الحكومية".
في المقابل، أشاد الرئيس التنفيذي لشركة Nvidia، جينسن هوانغ، بابتكارات DeepSeek، معتبرًا أن نماذج الاستدلال التي تطورها تتطلب قدرة حوسبة ضخمة، ما يصب في مصلحة Nvidia.
ومع ذلك، بدأت بعض الحكومات في حظر استخدام DeepSeek على أجهزتها، بما في ذلك ولاية نيويورك وكوريا الجنوبية.
كما أعلنت وزارة التجارة الأمريكية نيتها حظر النماذج الصينية من هذا النوع.
الخلاصة: هل يهدد DeepSeek هيمنة الغرب في الذكاء الاصطناعي؟بينما يشهد DeepSeek نموًا لافتًا وقدرة على إرباك عمالقة التقنية العالميين، لا يزال مستقبله مرهونًا بالتطورات الجيوسياسية والتجارية.
ما يبدو مؤكدًا، هو أن السباق نحو تطوير نماذج الذكاء الاصطناعي الأكثر كفاءة لم يعد حكرًا على الغرب.
ارتفاع درجات الحرارة على جميع الأنحاء اليوم مع رياح مثيرة للأتربة