عدسات لاصقة «سحرية»لرؤية مثالية

تصمم بشكل حلزوني وتؤمن الإبصار لأي مسافة

عدسات لاصقة «سحرية»لرؤية مثالية
TT

عدسات لاصقة «سحرية»لرؤية مثالية

عدسات لاصقة «سحرية»لرؤية مثالية

إذا كنتم ترتدون نظارات طبية أو عدسات لاصقة، فستشعرون كأنّ حلماً من أفلام الخيال العلمي على وشك أن يتحقّق؛ فقد صمّم باحثون عدسات لاصقة جديدة حلزونية الشكل لتصحيح البصر. نعم، سترون كلّ شيء أمامكم بوضوحٍ تام من أيّ مسافة ومهما كانت حالتكم الطبية.

هذه العدسات ليست حلماً، إذ كشفت ورقة بحثية جديدة، نُشرت في دورية «أوبتيكا»، أنّ العدسات حقيقة ومن اختراع لوران غالينييه Laurent Galinier، الاختصاصي في قياس النظر الذي طوّر نظام قياس بصرياً دقيقاً، وقد باع الاختراع لشركة البصريات العالمية «إيسيلور» عام 2000.

يشرح برتراند سايمون، أحد الباحثين المشاركين في الورقة البحثية، في رسالة إلكترونية أنّ «غالينييه لاحظ أنّ بعض التشوّهات البصرية تسهم في تكوين خصائص تركيز (بصر) محدّدة. وقاده هذا الأمر إلى اعتماد تصميم حلزوني لكسيرة diopter (وهي وحدة قياس قوة البصر في العدسة) في العدسات بهدف التوصّل إلى التركيز المتعدّد للبصر».

سحر حلزوني

كيف يعمل السحر الحلزوني؟ يشرح سايمون أنّ العدسات الحلزونية صُمّمت بإعادة تشكيل سطح بوليمر بطريقة تتيح توليد دوامات بصرية بخصائص تركيز مختلفة.

تخيّلوا هذه الدوامات كأنّها حلقات مائية تلتقط أشعّة الضوء وتجعلها «تدور».

ومع دورانها في التصميم الحلزوني، تشكّل هذه الأشعّة نقاط اتصال مختلفة يتركّز فيها الضوء، وتمتلك هذه النقاط الإمكانية لتصحيح مشكلات البصر وجعل الأشياء تبدو أكثر وضوحاً حتى إن تغيّرت المسافة بينكم وبين ما تنظرون إليه.

في البصريات التقليدية، ينتقل الضوء في مسارات مستقيمة، ويغيّر اتجاهه عند اختراقه للعدسات لجعل الأجسام تبدو أكبر أو أصغر، وتصحيح التركيز على مسافات محدّدة؛ وهذه هي الطريقة التي تعمل بها اليوم النظارات الطبية، والمناظير، والكاميرات.

تعاني العدسات التصحيحية التقليدية من عيوب تظهر عندما يحرّك الشخص عينيه إلى الأعلى أو الأسفل للتركيز على أشياء بعيدة أو قريبة. ولكنّ الحال مختلف مع العدسات الجديدة التي تُظهر الأشياء مستقرّة وثابتة طوال الوقت، وفق الباحثين. وتنطوي هذه الخاصية على فائدة جوهرية للأشخاص الذين يعانون من بُعْد النظر الناتج عن التقدّم في السنّ، والخاضعين لعمليات الزرع.

تطبيقات طبية محتملة

يقول سايمون إنّ التقنية تعد بمجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة، ومنها تقنيات العدسات اللاصقة، وجراحة إعتام عدسة العين بالزراعة الداخلية، وعلاجات اعتلال الشبكية، وأنظمة التصوير المصغّرة التي قد تُستخدم في الكاميرات والهواتف وطائرات الدرون.

علاوة على ذلك، قد تستفيد النظارات العادية من هذا التأثير، ولو أنّ سايمون يعترف بأنّ الشكل الحلزوني – الذي سيكون ظاهراً جزئياً على النظارات – قد يحول دون رغبة النّاس في اقتنائها.

يرجّح سايمون أنّ هذه العدسات ستحلّ محلّ العدسات التصحيحية التقليدية بعد نجاحها في اجتياز التجارب على المرضى، متحدّثاً عن نتائج واعدة خرجت من التجارب الأولى. ويضيف الباحث أنّ «المتطوعين أظهروا تحسّناً ملحوظاً في الدقّة البصرية عن مسافات متنوعة وفي ظروف ضوئية مختلفة».

إمكانات استثنائية

في الوقت الحالي، تستطيع العدسات الحلزونية تصحيح عيوب التكيّف (حالةٌ تتسبّب بخسارة العين لتركيزها)، وقصر النظر (مشكلة شائعة في العين تبدو بسببها الأجسام البعيدة غير واضحة)، وبعد النظر (عكس قصر النظر). يتحدّث سايمون عن إمكانية «دمج عدّة تصحيحات في عدسة واحدة»، ويسعى الفريق حالياً إلى إثبات كفاءة العدسة في حالات «الإستغماتزم»، التي تعدّ من أكثر الانحرافات البصرية شيوعاً.

وعندما سألنا عن قدرة العدسة على تصحيح تشوّه بقعي يؤثر في الشبكية، قال الباحث إنّها قد تستطيع أخيراً حلّ هذا النوع من المشكلات أيضاً، مشيراً إلى أنّ «التأكيد في هذه الحالة سيكون متسرعاً، ولكنّ أحد المشاركين في الدراسة يعاني من حالة مشابهة وشعر بتحسّن في نظره بعد ارتداء العدسات».

يطرح الفريق البحثي فرضيات كثيرة، إلّا أنّ أَجْرَأَها هو وصول هذه العدسة أخيراً إلى كفاءة تضمن حصول جميع الناس على بصرٍ مثالي، ولكنّ «الأمر لا يزال يحتاج إلى البرهنة العلمية»، وفق سايمون. ويعتقد الباحثون أن هذا التصميم قد يقود أخيراً إلى دقّة خارقة تؤدّي إلى بصر أكثر من «ممتاز». ولكنّ سايمون يشدّد على ضرورة التحفّظ؛ لأنّ هذه النظريات والملاحظات لا تزال أولية.

ويشرح أنّ الوصول إلى هذه المرحلة المتقدّمة في ظلّ التعقيدات التي يواجهونها حالياً، يدفعهم إلى «دراسة استخدام الذكاء الصناعي لترقية العدسة في المستقبل».

في الوقت الحالي، يعمل غالينييه على تحويل الإصدار الأوّل من هذه العدسات الحلزونية إلى منتجٍ حقيقي، حتّى إنّ شركته الناشئة تعكف على تطوير مجموعة من العدسات الطرية المخصصة للاستهلاك التجاري. علاوة على ذلك، يعمل غالينييه مع بعض الشركاء على استخدام التقنية لتطوير غرسات ونظارات.

* مجلّة «فاست كومباني»

- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

الجيش المصري يؤكد حرصه على اقتناء أحدث نظم الطائرات

شمال افريقيا وزير الدفاع المصري خلال زيارة لإحدى القواعد الجوية (المتحدث العسكري المصري)

الجيش المصري يؤكد حرصه على اقتناء أحدث نظم الطائرات

أكد الجيش المصري حرصه على «تزويد القوات الجوية بأحدث نظم وأنظمة الطائرات الحديثة وفقاً لرؤية استراتيجية للتعامل مع التحديات كافة ومواكبة التطور التكنولوجي».

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
الولايات المتحدة​ سيارات الشرطة في مقاطعة ساكرامنتو الأميركية (صفحة الشرطة على «فيسبوك»)

الشرطة الأميركية تلقي القبض على أب قطع رأس طفله

قالت السلطات في شمال ولاية كاليفورنيا الأميركية إنها ألقت القبض على رجل يشتبه في قيامه بقطع رأس ابنه البالغ من العمر عاماً واحداً.

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)
الولايات المتحدة​ أرشيفية لمقاتلة أميركية تستعد للإغارة على مواقع للحوثيين في اليمن (الجيش الأميركي)

الجيش الأميركي يعلن سقوط مقاتلة في البحر الأحمر بـ«نيران صديقة»

أعلن الجيش الأميركي، أن طيارين اثنين من البحرية الأميركية قد تم إسقاطهما فوق البحر الأحمر في حادثة تبدو أنها نتيجة «نيران صديقة».

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الولايات المتحدة​ أرشيفية للرئيس الأميركي المنتخب دونالد ومنتج برنامجه التلفزيوني مارك بورنيت (ا.ب)

ترمب يعين منتج برنامجه لتلفزيون الواقع مبعوثاً خاصاً إلى بريطانيا

قال الرئيس الأميركي المنتخب دونالد ترمب، إنه اختار منتج برنامجه التلفزيوني الواقعي «المتدرب» (ذا ابرنتيس) ليكون مبعوثاً خاصاً لإدارته إلى المملكة المتحدة.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
أوروبا الرئيس الأوكراني فولوديمير زيلينسكي خلال اجتماع في كييف بأوكرانيا 9 ديسمبر 2024 (أ.ب)

زيلينسكي يعلن أنه التقى مدير وكالة الاستخبارات المركزية الأميركية في كييف

أعلن الرئيس الأوكراني فولوديمير زيلينسكي، السبت، أنه التقى مدير وكالة الاستخبارات المركزية الأميركية (سي آي إيه) في كييف، في إعلان رسمي نادر عن اجتماع بينهما.

«الشرق الأوسط» (كييف)

«الأسمنت الأخضر»... حل مستدام لخفض الانبعاثات وتنقية مياه الصرف

صناعة الأسمنت تُسهم في زيادة انبعاثات غازات الدفيئة عالمياً (رويترز)
صناعة الأسمنت تُسهم في زيادة انبعاثات غازات الدفيئة عالمياً (رويترز)
TT

«الأسمنت الأخضر»... حل مستدام لخفض الانبعاثات وتنقية مياه الصرف

صناعة الأسمنت تُسهم في زيادة انبعاثات غازات الدفيئة عالمياً (رويترز)
صناعة الأسمنت تُسهم في زيادة انبعاثات غازات الدفيئة عالمياً (رويترز)

تُعدّ صناعة الأسمنت من الصناعات ذات الاستهلاك الكبير للطاقة، كما تُسهم بشكل كبير في انبعاثات غازات الدفيئة، حيث تُسهم بنحو 7 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عالمياً، ما يمثّل 50 في المائة من إجمالي الانبعاثات الصناعية لغازات الدفيئة. بالإضافة إلى ذلك، يتم إطلاق الكثير من الغازات السامة، مثل: ثاني أكسيد الكبريت، وأكسيد النيتروجين، والغبار في أثناء عملية التصنيع؛ مما يؤدي إلى تدهور البيئة.

ويُعدّ الغبار الناتج عن صناعة الأسمنت من الملوثات البيئية الخطيرة التي تؤثر سلباً في صحة الإنسان، والنظام البيئي، والنباتات. ومن هنا، تبرز الحاجة الملحة إلى البحث عن بدائل جزئية أو كاملة للأسمنت المعروف باسم «الأسمنت البورتلاندي»، بهدف تقليل هذه الآثار البيئية السلبية.

إلى جانب هذا التحدي البيئي، يُسهم النمو الصناعي السريع في استنزاف الموارد الطبيعية، وزيادة انبعاثات غازات الدفيئة، والتلوث. ويمكن التقليل من هذا الأثر من خلال استخدام مواد أسمنتية بديلة مصنوعة من الميتاكاولين، والرماد المتطاير، ودخان السيليكا التي تساعد في تقليل استنزاف الموارد، وتخفيف ظاهرة الاحترار العالمي.

تقليل الأثر البيئي

وفي خطوة مبتكرة نحو تقليل الأثر البيئي لصناعة الأسمنت التقليدية، نجح فريق بحثي في تطوير نوع من الأسمنت الأخضر الصديق للبيئة، يتميّز بأداء ميكانيكي متفوّق وفاعلية عالية في معالجة مياه الصرف الصحي.

وركّزت الدراسة على إنتاج مركبات أسمنتية نشطة قلوياً وصديقة للبيئة بصفتها بديلاً جزئياً أو كاملاً للأسمنت البورتلاندي التقليدي، ونُشرت نتائجها في عدد 13 نوفمبر الماضي من دورية «ساينتفك ريبورتس».

واستكشفت الدراسة استخدام المنتجات الثانوية الصناعية؛ مثل: خبث الأفران، والرماد الناتج عن صناعة الأسمنت، ودخان السيليكا، في إنتاج عينات أسمنتية متنوعة.

وتُنتج هذه المواد الأسمنتية من خلال عملية تنشيط قلوية لا تتطلّب التسخين الذي يحتاج إليه تصنيع الأسمنت البورتلاندي، ما يُسهم بشكل كبير في تقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. كما تسمح هذه العملية باستخدام مجموعة واسعة من النفايات الصناعية والمواد الخام الرخيصة.

وتم تقييم الخصائص الميكانيكية لهذه العينات، إلى جانب فحص كفاءتها في إزالة الأصباغ والملوثات الضارة من مياه الصرف الصحي. ووفق النتائج، أظهر الأسمنت الأخضر قوة استثنائية، تتفوّق في الكثير من الحالات على الأسمنت التقليدي؛ مما يمثّل فرصة لتطوير مواد بناء أكثر قوة وأقل تأثيراً في البيئة.

إزالة الملوثات

يُستخدم هذا النوع من الأسمنت القائم على المواد المُنشّطة قلوياً في معالجة مياه الصرف الصحي، بفضل خصائصه السطحية الفريدة، مثل: البنية المسامية العالية والشحنات السالبة التي تُسهم في امتصاص الملوثات بكفاءة.

وتعزّز المواد المستخدمة في هذا الأسمنت، مثل خبث الأفران والرماد المتطاير، من التفاعلات الكيميائية التي تساعد في إزالة الملوثات، في حين تعمل الفتحات المسامية الدقيقة بوصفها حواجز لاحتجاز الجزيئات الضارة. وأظهرت النتائج أن تركيبة الأسمنت التي تحتوي على 80 في المائة من خبث الأفران، و10 في المائة من الرماد المتطاير، و10 في المائة من دخان السيليكا؛ تتمتع بخصائص ميكانيكية متميزة وفاعلية عالية في امتصاص الأصباغ الملوثة من مياه الصرف الصحي. كما أظهرت النتائج أن الأسمنت المُنشّط قلوياً قادر على إزالة ما يصل إلى 74 في المائة من صبغة الميثيلين الأزرق خلال 6 ساعات، مع تحقيق نسب إزالة أولية تقارب 100 في المائة لهذه الصبغة.

وبناءً على النتائج، يمكن تحويل الأسمنت بعد امتصاص الملوثات إلى مواد صلبة آمنة تُسهم في التخلص من الملوثات بطريقة مستدامة دون إعادة إطلاقها إلى البيئة.

وقالت الأستاذة بقسم الكيمياء بكلية العلوم جامعة عين شمس في مصر، المشرفة على الدراسة، الدكتورة صفاء الجمل، إن هذا النوع من الأسمنت الأخضر لا يُسهم فقط في تقليل الانبعاثات الكربونية الناتجة عن صناعة الأسمنت التقليدي، وإنما يساعد أيضاً في تقليل التأثيرات البيئية الضارة الناجمة عن النفايات الصناعية.

وأضافت لـ«الشرق الأوسط» أن هذا الأسمنت يتميّز بقدرته العالية على التحمّل في الظروف القاسية، مثل الحرائق والمواد الكيميائية؛ مما يجعله بديلاً محتملاً واعداً للأسمنت التقليدي.

من جهته، أوضح الأستاذ المساعد بقسم الكيمياء بكلية العلوم جامعة عين شمس، الباحث المشارك في الدراسة، الدكتور محمد رمضان، أن هذا الأسمنت يُعدّ حلاً بيئياً مستداماً يجمع بين معالجة النفايات الصناعية وتطوير تقنيات صديقة للبيئة. وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن هذا النوع من الأسمنت يُمكن استخدامه في معالجة المياه الصناعية ومياه الصرف الصحي الناتجة عن الصناعات المختلفة، بالإضافة إلى إزالة الأصباغ الضارة، خصوصاً في صناعة النسيج والملابس.

وأشار إلى أن الأصباغ مثل الميثيلين الأزرق تُعد من الملوثات البيئية الخطيرة، وبالتالي توفّر هذه المواد حلاً فعّالاً في مجال معالجة المياه، مما يُسهم في حماية البيئة وتقليل تأثيرات التلوث الصناعي.