يعمل حتى في الصحراء.. تطوير جهاز لاستخلاص المياه العذبة من الهواء!
وبهدف توفير مياه شرب نظيفة في المناطق التي لا تتوفر فيها المصادر الطبيعية التقليدية، نجح مهندسون في تطوير جهاز جديد يمكنه جمع المياه العذبة من الهواء، وفقًا لموقع ساي تيك ديلي SciTechDaily العلمي.
وتسعى المجموعة إلى استغلال "تريليونات الجالونات من الماء" الموجودة على هيئة بخار في الغلاف الجوي للأرض، من خلال تجميع ذلك البخار وتكثيفه بكفاءة عالية لإنتاج مياه صالحة للاستخدام البشري.
كيف يعمل الابتكار الجديد؟
الجهاز هو عبارة عن لوحة، بحجم نافذة تقريبًا، مصنوعة من مادة الهيدروجيلالقادرة على امتصاص المياه، مُحاطة بصندوق زجاجي يغطيه مادة تبرد الهواء. وعندما يمتص الهيدروجيل بخار المياه، ينتفخ على شكل فقاعات تتقلص حجمها لدى تكثيف البخار على أسطح الصندوق الزجاجي، فيتحول إلي مياه شرب نظيفة.
وعلى عكس أنظمة تكثيف البخار الأخرى التي تعتمد على البطاريات أو الألواح الشمسية أو الكهرباء، يعمل الابتكار الجديد بشكل تلقائي بدون مصدر للطاقة. كما يعالج الجهاز مشكلة رئيسية أخرى في تصميمات مماثلة تعتمد على مواد تؤدي أحيانًا لإنتاج مياه مالحة، بما يعني الحاجة إلي مزيد من عمليات المعالجة للمياه.
يمكنه العمل في الصحراء!
واختبره الفريق لأكثر من أسبوع الجهاز الجديد في وادي الموت بكاليفورنيا، والذي يعتبر أكثر المناطق جفافًافي أمريكا الشمالية. وحتى مع الجفاف الشديد وانخفاض معدلات الرطوبة في الجو هناك، تمكن الفريق من إنتاج نحو ثلثي كوب من المياه باستخدام جهاز واحد يوميًا، بحسب نتائج التجربة المنشورة خلال دراسة على موقع ناتشر Nature العلمي.
ويقدر الفريق أن بإمكان الجهاز تزويد منزل بمياه الشرب في المناخ المعتدل أو الاستوائي أو الصحراوي القاحل.
ويقول أستاذ الهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية والبيئية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، شوانخه تشاو: "صنعنا جهازًا نأمل في نشره في المناطق ذات الموارد المحدودة حيث لا يمكن الوصول بسهولة إلى الخلايا الشمسية (المستخدمة في إنتاج الطاقة الشمية)". ويشير الفريق إلى أن تصميم الجهاز يعتبر تجريبي جاري العمل على تطويره وتحسينه. ويضيف تشاو: "إنه اختبار لجدوى توسيع نطاق هذه التقنية لجمع المياه. الآن يمكن للناس بناءها بشكل أكبر أو تحويلها إلى ألواح متوازية لتزويد الناس بمياه الشرب وتحقيق تأثير حقيقي".
تحرير: ح.ز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
إيلي عربية
منذ 2 أيام
- إيلي عربية
العلماء يطوّرون جلدًا حيًّا للربوتات، وهذه التفاصيل!
يشهد عالم الروبوتات الآليّة تطّورات كثيرة على مرّ الأعوام، إذ يعمل العلماء دائمًا على تطوير معايير تجعل هذه الآلات قريبة بشكلها ووظائفها إلى الإنسان كثيرًا، ومن أبرزها، تغطيته بجلد حيّ، يشبه الذي يتميّز به البشر. ويعملون على ذلك من خلال زرع خلايا بشريّة في المختبر لجعلها تبدو شبيهة بالتي تغطّي جسم الإنسان، ليتمكّنوا لاحقًا من تثبيت هذا الجلد الاصطناعيّ على الروبوتات، لمحاكاة مرونة الجلد البشري، وأيضًا وظائفه، مثل قدراته علي الشفاء الذاتيّ. ويجري العلماء راهنًا تجارب كثيرة على هذا الاختراع، بما في ذلك طرق تثبيت الجلد، حيث يدرسون أكثر من خيار منها، مثل حفر ثقوب صغيرة واستخدام هلام الكولاجين لمحاكاة وظيفة الأربطة في الجلد البشريّ. تهدف هذه التقنية إلى جعل الروبوتات أكثر شبهًا بالبشر في مظهرها، مما قد يُحسّن التفاعل بين الإنسان والروبوت. علاوة على ذلك، تُقدم خصائص الشفاء الذاتي للجلد الحي ميزة عملية مقارنةً بالمواد الأخرى.
رائج
منذ 3 أيام
- رائج
يعمل حتى في الصحراء.. تطوير جهاز لاستخلاص المياه العذبة من الهواء!
في الوقت الذي يعاني فيه الملايين حول العالم من انعدام الأمن المائي، طورت مجموعة من المهندسين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة MIT جهاًز ربما يساهم في حل المشكلة. وبهدف توفير مياه شرب نظيفة في المناطق التي لا تتوفر فيها المصادر الطبيعية التقليدية، نجح مهندسون في تطوير جهاز جديد يمكنه جمع المياه العذبة من الهواء، وفقًا لموقع ساي تيك ديلي SciTechDaily العلمي. وتسعى المجموعة إلى استغلال "تريليونات الجالونات من الماء" الموجودة على هيئة بخار في الغلاف الجوي للأرض، من خلال تجميع ذلك البخار وتكثيفه بكفاءة عالية لإنتاج مياه صالحة للاستخدام البشري. كيف يعمل الابتكار الجديد؟ الجهاز هو عبارة عن لوحة، بحجم نافذة تقريبًا، مصنوعة من مادة الهيدروجيلالقادرة على امتصاص المياه، مُحاطة بصندوق زجاجي يغطيه مادة تبرد الهواء. وعندما يمتص الهيدروجيل بخار المياه، ينتفخ على شكل فقاعات تتقلص حجمها لدى تكثيف البخار على أسطح الصندوق الزجاجي، فيتحول إلي مياه شرب نظيفة. وعلى عكس أنظمة تكثيف البخار الأخرى التي تعتمد على البطاريات أو الألواح الشمسية أو الكهرباء، يعمل الابتكار الجديد بشكل تلقائي بدون مصدر للطاقة. كما يعالج الجهاز مشكلة رئيسية أخرى في تصميمات مماثلة تعتمد على مواد تؤدي أحيانًا لإنتاج مياه مالحة، بما يعني الحاجة إلي مزيد من عمليات المعالجة للمياه. يمكنه العمل في الصحراء! واختبره الفريق لأكثر من أسبوع الجهاز الجديد في وادي الموت بكاليفورنيا، والذي يعتبر أكثر المناطق جفافًافي أمريكا الشمالية. وحتى مع الجفاف الشديد وانخفاض معدلات الرطوبة في الجو هناك، تمكن الفريق من إنتاج نحو ثلثي كوب من المياه باستخدام جهاز واحد يوميًا، بحسب نتائج التجربة المنشورة خلال دراسة على موقع ناتشر Nature العلمي. ويقدر الفريق أن بإمكان الجهاز تزويد منزل بمياه الشرب في المناخ المعتدل أو الاستوائي أو الصحراوي القاحل. ويقول أستاذ الهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية والبيئية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، شوانخه تشاو: "صنعنا جهازًا نأمل في نشره في المناطق ذات الموارد المحدودة حيث لا يمكن الوصول بسهولة إلى الخلايا الشمسية (المستخدمة في إنتاج الطاقة الشمية)". ويشير الفريق إلى أن تصميم الجهاز يعتبر تجريبي جاري العمل على تطويره وتحسينه. ويضيف تشاو: "إنه اختبار لجدوى توسيع نطاق هذه التقنية لجمع المياه. الآن يمكن للناس بناءها بشكل أكبر أو تحويلها إلى ألواح متوازية لتزويد الناس بمياه الشرب وتحقيق تأثير حقيقي". تحرير: ح.ز
رائج
منذ 4 أيام
- رائج
بحجم بعوضة أو دبور.. "سباق تسلح"بالمسيّرات متناهية الصغر
يبدو حلم جميع أجهزة الاستخبارات مثل بعوضة كبيرة الحجم لها جناحان صغيران يشبهان الريش وجسم ضيق ويقف على ثلاث أرجل. ومع ذلك فهي ليست بعوضة ولكنها مسيرة صغيرة طورتها الجامعة الوطنية الصينية لتكنولوجيا الدفاع. ومن المقرر استخدامها في العمليات العسكرية السرية ومهام الاستطلاع، حسبما ذكرت أكبر صحيفة يومية تصدر باللغة الإنجليزية في هونغ كونغ. وقد تم عرض طائرة الاستطلاع في تقرير تم بثه مؤخرا على القناة العسكرية التابعة للتلفزيون الصيني الذي تسيطر عليه الدولة. وقد تم تقديم المسيرة التي بالكاد يمكن إدراكها من قبل الباحث في المعهد الوطني لعلوم وتكنولوجيا الفضاء والطيران ليانغ هيكسيانغ الذي يعمل أيضا على روبوتات تشبه البشر من بين أشياء أخرى. "هنا في يدي روبوت يشبه البعوض. الروبوتات المصغرة الإلكترونية مثل هذه مناسبة بشكل خاص للاستطلاع المعلوماتي والعمليات الخاصة في ساحة المعركة"، كما قال ليانغ هيكسيانغ لقناة CCTV7. وأظهر تقرير CCTV أيضا نموذجا أوليا لمسيرة صغيرة بأربعة أجنحة يمكن التحكم فيها عبر الهاتف الذكي. سباق من أجل أصغر المسيرات ما يثير الدهشة في تقرير CCTV ليس فقط التقدم الواضح الذي أحرزه الجيش الصيني في مجال تكنولوجيا الروبوتات. بل المثير للدهشة أيضا أن يتم عرض طائرة تجسس بدون طيار بحجم البعوضة على الملأ. فعلى مدى سنوات يتنافس المطورون العسكريون في جميع أنحاء العالم على إنتاج أصغر وأقوى المسيرات الممكنة. يمثل الإنتاج تحديا حيث يجب تركيب المكونات المختلفة مثل الميكروفونات والكاميرات ونظام التحكم ومصدر الطاقة وغيرها في أصغر مساحة ممكنة. وفي الوقت نفسه يجب أن تكون المسيرة هادئة وقوية وذات مدى طويل ومتينة. ويتطلب تطوير مثل هذه المسيرات الصغيرة معرفة متخصصة من مختلف التخصصات مثل الروبوتات وعلوم المواد وتكنولوجيا الاستشعار، وهي خبرات متخصصة متوفرة بشكل أساسي في المنشآت العسكرية. أوجه تشابه مذهلة مع النموذج الأمريكي ليس الجيش الصيني وحده من يدفع تطوير المسيرات الصغيرة إلى الأمام على نطاق واسع. وتشير أسماؤها إلى النحل أو الدبابير أو البعوض حيث أن الطبيعة غالبا ما توفر نماذج للروبوتات الإلكترونية الصغيرة. تتشابه المسيرة الصغيرة التي قدمتها شركة NUDT الصينية بشكل لافت للنظر مع 'RoboBee' التي قدمها باحثو جامعة هارفارد لأول مرة في عام 2013. ومع ذلك فقد تم تطوير المسيرة التي يبلغ طولها حوالي ثلاثة سنتيمترات لمراقبة الزراعة والبيئة والنسخة الصينية أصغر بكثير. يمكن لبعض نماذج RoboBee المستقلة أن تسبح تحت الماء وتطير من هناك. أو "تجثم على الأسطح بمساعدة الكهرباء الساكنة"، حسب موقع معهد هارفارد ويس على الإنترنت. مسيرات نانو قوية للمهام القتالية هذه المسيرات الاستطلاعية الصغيرة ليست قوية بما يكفي للمهام القتالية. فالمسيرات يجب أن تتحمل الرياح والطقس ويجب أن تكون الصور والبيانات دقيقة ويجب أن تدوم البطارية لفترة طويلة ويجب أن تصل أدوات التحكم إلى مسافة كافية للجنود لاستخدامها من موقع آمن. ولهذا السبب يتحمس العسكريون أكثر للمسيرة "بلاك هورنت" بحجم راحة اليد والتي تم تطويرها في النرويج واستخدمت بالفعل في الاستطلاع الآمن خلال المهام القتالية لعدة سنوات. كما قامت القوات المسلحة الألمانية بشراء هذه المسيرة التي تشبه طائرة هليكوبتر صغيرة من أجل "الاستطلاع البصري منخفض الضوضاء في المدى التكتيكي القريب". وهي "تمكن الجنود من القيام باستطلاع فوري ومموه حتى بدون تدريب خاص"، حسب القوات المسلحة الألمانية. كما تمتلك 'الدبور الأسود" تقنية الأشعة تحت الحمراء وهي "خفيفة جدا وصامتة تقريبا. ومع مدة تحليق تصل إلى 25 دقيقة يمكن لمسيرة النانو بحجم الجيب أن تقدم مقاطع فيديو حية وصور فردية عالية الدقة وبالتالي اكتشاف الفخاخ المتفجرة على سبيل المثال. ويعمل الجيش الأمريكي أيضا على تطوير مسيرات صغيرةخاصة به، حسب سلاح الجو الأمريكي في عام 2021، لكن الجيش الأمريكي لم يكشف بعد عن مدى تقدم التطوير أو أي منها قيد الاستخدام بالفعل. أعده للعربية: م.أ.م (ع.ج.م)
