موضوعات ومواقع ذات صلة

البنتاجون يمول سمكة آلية

واشنطن- طارق قابيل- إسلام أون لاين.نت /24-2-2001

أعلن علماء في معهد "ماساتشوسيتس" للتكنولوجيا في الولايات المتحدة الأمريكية عن نجاح أول سمكة اصطناعية تدفعها عضلات حقيقية حية، في أول اختبار سباحة لها؛ حيث حركت ذنبها وجسمها كالسمكة الحقيقة.

في الوقت نفسه ذكرت مصادر صحفية أن وزارة الدفاع الأمريكية "البنتاجون" ستمول مشروع السمكة الآلية للاستفادة منه في صناعة البزّات الفضائية.

وكان العالم الأمريكي "سوهير" وزملاؤه في قسم الآلات الكهروبيولوجية من معهد "ماساتشوسيتس" للتكنولوجيا، قد نجحوا في تصميم روبوت على هيئة سمكة وضعوا داخلها معالجا إلكترونيا دقيقا "ميكروبروسيسور" يتحكم في إرسال الإشارات الكهربائية إلى عضلات حية مأخوذة من ضفدع، وموضوعة على جانبي السمكة؛ كي تدفعها إلى التقلص أو الانبساط حسب الاحتياج، وحسب برنامج كمبيوتري محدد.

وربط الباحثون الأوتار العضلية بأنف السمكة وذيلها حتى تقوم السمكة بالالتواء والسباحة، استجابة للإشارات الكهربائية.

وقام العلماء بعمل اختبار عملي لقياس قدرة هذه السمكة الآلية على السباحة في محلول من الجلوكوز ليقوم بتزويد نسيج العضلات الحي الموجود في هذه السمكة الآلية بالطاقة.

بزات فضائية

جدير بالذكر أنه قد عرضت تفاصيل هذا الابتكار الجديد في مقال علمي نُشر في العدد الأخير من مجلة "نيو سينتست" أو مجلة العالم الجديد البريطانية.

وذكر الباحثون أنه قد تم تمويل هذا المشروع العجيب من قبل وكالة المشاريع البحثية المتقدّمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية "البنتاجون".

وقد قام البنتاجون بتمويل هذا البحث كمرحلة أولية لإنتاج محركات ساكنة لا تصدر أي صوت أو ضجيج عند الحركة لاستخدامها في النظم الآلية الجاري تطويرها لصناعة بزات فضائية وعسكرية بلاستيكية خفيفة تدعى exoskeletons "العمود الفقري الخارجي" تسمح لمرتديها بالجري السريع لمسافات طويلة، وبالقفز الخارق وبحمل كميات هائلة من العتاد والأسلحة!!.

كما قد تساعد هذه المحركات في تطور تكنولوجيا الروبوت، وفي بناء الأطراف الاصطناعية التعويضية، لأن أطراف الروبوت تحتاج تروسًا ومحركات وأجهزة أخرى باهظة الثمن وثقيلة الوزن وتستهلك كميات كبيرة من الطاقة، ويمكن حل مثل هذه المشكلات بالاستعاضة بالعضلات الحية.

وعلى الرغم من أن العضلات الحقيقية لها نواقصها في كيفية الحفاظ علي حيويتها، وبقائها حية خارج الجسم، وتنشيطها؛ فإن العلماء قد طوروا طرقا عديدة للحفاظ على حيوية ونشاط العضلات خارج الجسم الحي، ومن المتوقع أن إجراء المزيد من التجارب والأبحاث في هذا المضمار الذي سيؤدي إلى تطور تلك الطرق والتقنيات الحديثة.

يشار إلي أن العالم " لويجي جالفاني " قد اكتشف أن التيار الكهربائي يؤدي إلى تحريك أرجل الضفدع المشرحة في عام 1786. وبالرغم من أن هذه الظاهرة يتم تدريسها حتى الآن للطلاب في كليات الطب والصيدلة والعلوم، فإنه لم يحاول أي شخص من قبل تسخير هذه الظاهرة في عملية دفع الآلات المصنعة.

وكان العلماء بمختبر النفاثات الدافعة التابع لجامعة "كالتك" قد قاموا بإجراء الدراسات والتجارب لإنتاج روبوتات أعلى كفاءة، وأقل وزنا، ولا تحتاج لاستهلاك كميات كبيرة من الطاقة. وتكللت جهودهم بالنجاح عندما تمكنوا من إنتاج عضلات صناعية تتجاوب بسرعة مع تيار كهربائي ضئيل فتنقبض أو تنبسط وكأنها عضلات طبيعية.

وبالرغم من أن الألياف البلاستيكية (البوليمرات) المستعملة في العضلات الاصطناعية زهيدة الثمن، وتدوم لوقت طويل، ولا تحتاج لأكثر من 50 مللي واط من الكهرباء، فإنها ليست قوية ولا تستطيع حتى الآن رفع أكثر من ثلثه أو نصفه، كما أنها تتأكسد بسرعة وتفقد مزاياها.

ومن جهته قال "بوب دنيس" الذي اشترك في البحث الأخير: "إنه من الأفضل الاتجاه إلى العضلات الحقيقية؛ لأنها تتكيف مع بيئتها، وتتحكم ذاتيا بنفسها، وتصلح نفسها عند الإصابة".

سر عضلات الدب

تزامن مع الإعلان عن ابتكار السمكة الآلية، اكتشاف العلماء لسر حفاظ الدببة لعضلاتها أثناء البيات الشتوي. وذكرت مجلة "نيتشر" أو الطبيعة أن "هنري هارلو" وزملاءه من علماء الحيوان في جامعة "وايومينغ" الأمريكية قد توصلوا لنتيجة بأن الدببة قد طورت أسلوبا لحفظ عضلاتها بحيث تستطيع القتال أو الهرب إذا هاجمتها الحيوانات الأخرى أثناء سباتها.

ووجد العلماء أن الدببة فقدت 22% من قوتها العضلية بالمقارنة مع 85% في الإنسان في الفترة نفسها، وبين 10 إلى 15% من بروتيناتها بالمقارنة مع 90 % في الإنسان.

ويعتقد هؤلاء العلماء أن هذا البحث قد يؤدي إلى التوصل إلى علاجات جديدة لفقدان العضلات في الإنسان، كما قد يكشف أسرار المحافظة على العضلات أثناء رحلات الفضاء أو عند المرضى الذين يلازمون الفراش لفترات طويلة. 

البحث في المواضيع

أخبار الأمس