تطوير جهاز لاستخلاص المياه العذبة من الهواء.. كيف؟ – DW – 2025/6/26
نجح علماء في تطوير جهاز يمكنه تجميع مياه عذبة من الغلاف الجوي في أي مكان، بما في ذلك الأكثرها سخونة. فكيف يعمل هذا الجهاز؟ وهل يمثل حلًا لمشكلة نقص مياه الشرب في بعض مناطق العالم؟
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.
To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video
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
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
DW
منذ 2 أيام
- DW
تطوير جهاز لاستخلاص المياه العذبة من الهواء.. كيف؟ – DW – 2025/6/26
نجح علماء في تطوير جهاز يمكنه تجميع مياه عذبة من الغلاف الجوي في أي مكان، بما في ذلك الأكثرها سخونة. فكيف يعمل هذا الجهاز؟ وهل يمثل حلًا لمشكلة نقص مياه الشرب في بعض مناطق العالم؟ 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. To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video 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
DW
منذ 4 أيام
- DW
دراسة تحذر من تأثير "تشات جي بي تي" على الدماغ! – DW – 2025/6/24
مع اتساع استخدامه بشكل ملحوظ حول العالم، حذرت دراسة حديثة من المخاطر الذهنية التي يمكن أن تترتب على الاعتماد المتزايد على روبوت المحادثة تشات جي بي تي ChatGPT. فما هي؟ بسبب قدراته المتزايدة يومًا بعد يوم، يغري روبوت المحادثة تشات جي بي تي ChatGPT الكثيرين حول العالم للاعتماد عليه كمصدر رئيسي للحصول على المعلومات. ومع تزايد أعداد مستخدميه، حذر باحثون مما يمكن أن يترتب على هذا من آثار. وكشفت دراسة حديثة أجراها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالولايات المتحدة MIT أن الاعتماد على روبوت المحادثة يمكن أن يضر بقدرات التفكير النقدي لدي مستخدميه، وفقًا لموقع تايم الأمريكي. وطلب الباحثون من المشاركين في الدراسة، الذين تتراوح أعمارهم ما بين 18 و39 عاما، كتابة أبحاث من خلال ثلاث مجموعات: بالاعتماد على روبوت المحادثة تشات جي بي تي ChatGPT، وبالاعتماد على محرك البحث غوغل Google، وبالاعتماد على المجهود الذاتي بدون الخيارين السابقين. وسجل الباحثون نشاط الدماغ لدى جميع المشاركين أثناء كتابتهم للأبحاث المطلوبة، ليصلوا لاحقًا لنتائج غير سارة. مستخدمو تشات جي بي تي هم "الأكثر كسلاً"؟ قدمت المجموعة التي كتبت مقالات باستخدام تشات جي بي تي مقالات متشابهة للغاية "بلا روح" تفتقر إلى التفكير الأصلي وتعتمد على نفس التعبيرات والأفكار وعلى العكس، أظهرت المجموعة التي اعتمدت علي مجهودها الذهني فقط أعلى نشاط عصبي، وخاصة في مناطق الدماغ المرتبطة بتكوين الأفكار الإبداعية وتحميل الذاكرة والمعالجة الدلالية. ووجد الباحثون أن هذه المجموعة كانت أكثر انخراطًا وفضولًا، وأعلنت عن ملكيتها وأعربت عن رضا أكبر عن مقالاتها. To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video أما المجموعة الثالثة التي استخدمت محرك البحث غوغل، فحققت كذلك نشاط كبير في وظائف الدماغ. وتوصلت الدراسة إلى أن مستخدمي تشات جي بي تي كان لديهم أدنى معدلات "المشاركة الذهنية الفعالة"، بحسب موقع يو إس توداي US Today، فضلًا عن "الأداء الضعيف على المستويات العصبية واللغوية والسلوكية باستمرار". كما أصبح مستخدمو تشات جي بي تي "أكثر كسلاً" بمرور الوقت وغالبًا ما لجأوا إلى النسخ بنهاية الدراسة. تحذير مبكر! وعلى الرغم من عدد المشاركين الصغير وعدم خضوع الدراسة لمراجعة الأقران حتى الآن، والتي قد تستغرق شهور، أكدت الباحثة في مختبر الوسائط بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ناتاليا كوزمينا، على ضرورة التحذير من خطورة الاعتماد المتزايد على هذه التكنولوجيا في مقابل التضحية بتطور الدماغ على المدى الطويل. وتقول كوزمينا: "ما دفعني حقًا لنشر النتائج الآن قبل انتظار المراجعة الكاملة هو أنني أخشى أنه في غضون 6-8 أشهر، سيأتي أحد صانعي القرارات ويقول دعونا نجرب برنامج تشات جي بي تي في رياض الأطفال. أعتقد أن ذلك سيكون سيئًا وضارًا للغاية. الأدمغة النامية هي الأكثر عرضة للخطر".
DW
٢٢-٠٥-٢٠٢٥
- DW
بقيادة عالم مصري.. مساعٍ لتطوير كمبيوتر أسرع بمليون مرة! – DW – 2025/5/22
في خطوة قد تغيّر مستقبل التكنولوجيا، يقود باحث مصري فريقا دوليا لتطوير تقنية تستخدم النبضات الضوئية لتشغيل الحواسيب، بسرعة تفوق الرقائق الحالية بمليون مرة. فما طبيعة هذا الابتكار؟ وما الذي يميّزه عن التقنيات التقليدية؟ في إطار تعاون دولي بين جامعة أريزونا، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ألمانيا، يعمل باحثون على ابتكار وسيلة يمكن من خلالها استخدام نبضات من الضوء لا تتجاوز مدتها أقل من تريليون من الثانية لتشغيل أجهزة الكمبيوتر. وتمكن فريق بحث دولي من التلاعب بالإلكترونات المكونة للذرة لتتجاوز بشكل فوري الحواجز المادية الطبيعية، وفقًا لموقع "فيز Phys" العلمي، وهو ما يعتبر إنجازًا يعيد تعريف الحدود التقليدية لقدرات وحدات المعالجة لأجهزة الكمبيوتر. ويسعى فريق البحث للاستفادة مما يُعرف علميًا باسم ظاهرة "النفق الكمي أو الكمومي Tunneling"، والتي تعني قدرة الجسيمات على النفاذ وكأنها تحفر نفقًا في جدار لتخرج منه، وهو ما يحدث في بعض الظواهر الطبيعية مثل النشاط الإشعاعي. وتركز الدراسة، المنشورة في مجلة "ناتشر Nature" العلمية، على قدرة هذه التقنية الحديثة على الوصول لسرعات معالجة أعلى من رقائق الكمبيوتر الحديثة. ويؤكد الأستاذ المساعد في الفيزياء والعلوم البصرية بجامعة أريزونا الأمريكية، محمد حسن، والذي قاد سابقا جهودا لتطوير أسرع مجهر إلكتروني في العالم، أن إرسال البيانات بهذه السرعات سيحدث ثورة في عالم الحوسبة كما نعرفه. ويقول حسن: "لقد شهدنا قفزة هائلة في تطوير تقنيات مثل برمجيات الذكاء الاصطناعي، لكن سرعة تطوير الأجهزة لا تسير بالسرعة نفسها. ولكن بالاعتماد على اكتشاف الحواسيب الكمومية (الكمية)، يمكننا تطوير أجهزة تواكب الثورة الحالية في برمجيات تكنولوجيا المعلومات.ستساهم الحواسيب فائقة السرعة بشكل كبير في الاكتشافات في أبحاث الفضاء والكيمياء والرعاية الصحية وغيرها". وكان الفريق البحثي يدرس في الأصل التوصيل الكهربائي لعينات معدلة من "الغرافين Graphene"، وهي مادة تتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون. وعندما يسلط الباحثون أشعة الليزر على الغرافين، تثير طاقة الليزر الإلكترونات المكونة للمادة وتتشكل على هيئة تيار. في بعض الأحيان. وتمكن الباحثون من تعديل عينات من مادة الغرافين بحيث يمكن للإلكترونات المكونة لها الانزلاق عبر نفق شبه فوري. ويقول حسن: "عند دخول المختبر، تتوقع دائما ما سيحدث لكن جمال العلم الحقيقي يكمن في التفاصيل الصغيرة التي تحدث والتي تدفعك إلى مزيد من البحث. بمجرد أن أدركنا أننا حققنا تأثير النفق هذا، كان علينا اكتشاف المزيد". وبالفعل، نجح الفريق لاحقًا في تطوير أسرع "مفتاح ضوئي phototransistor" للتحكم في الضوء في العالم. ويوضح حسن: "هذا الإنجاز يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في تطوير تقنيات الكمبيوتر فائقة السرعة". تحرير: عادل الشروعات
