العلماء يصنعون السطح الأكثر مقاومة للماء

طبقة تشبه السائل تطرد قطرات الماء (جامعة آلتو)
طبقة تشبه السائل تطرد قطرات الماء (جامعة آلتو)
TT

العلماء يصنعون السطح الأكثر مقاومة للماء

طبقة تشبه السائل تطرد قطرات الماء (جامعة آلتو)
طبقة تشبه السائل تطرد قطرات الماء (جامعة آلتو)

صنع باحثون فنلنديون طبقة خارجية «تشبه السائل» من السيليكون يمكن أن تحدث ثورة في المهام المنزلية. وابتكر العلماء أكثر الأسطح مقاومة للمياه في العالم، وهو التطور الذي قد يؤدي إلى إلغاء المهام المنزلية وإحداث ثورة في الصناعة.

وكان قد طوّر فريق بحثي في فنلندا، بقيادة روبن راس من جامعة آلتو، وبمساعدة باحثين من جامعة يوفاسكولا، آلية لجعل قطيرات الماء تنزلق من الأسطح بفاعلية غير مسبوقة. ويذكر أنه يتأثر الطهي والنقل والبصريات ومئات التقنيات الأخرى بطريقة التصاق الماء بالأسطح أو الانزلاق منها، وقد يؤدي تبني أسطح مقاومة للمياه في المستقبل إلى تحسين العديد من التقنيات المنزلية والصناعية، مثل السباكة والشحن وصناعة السيارات.

وابتكر فريق البحث أسطحاً صلبة من السيليكون مع طبقة خارجية «تشبه السائل» تطرد الماء بجعل القطيرات تنزلق عن الأسطح. تعمل الطبقة عالية الحركة كمزلق بين المنتج وقطرات الماء. ويعد هذا الاكتشاف تحدياً للأفكار الموجودة عن الاحتكاك بين الأسطح الصلبة والمياه، مما يفتح طريقاً جديداً لدراسة الانزلاق على المستوى الجزيئي.

وقال ساكاري ليبيكو، المؤلف الرئيسي للدراسة، المنشورة في مجلة «نيتشر كيمستري» يوم الاثنين: «عملنا هو المرة الأولى التي يذهب فيها أي شخص مباشرة إلى مستوى النانومتر لإنشاء أسطح غير متجانسة جزيئياً». ومن خلال تعديل الظروف بعناية، مثل درجة الحرارة ومحتويات الماء، داخل المفاعل، يمكن للفريق ضبط كمية سطح السيليكون التي يغطيها الغلاف الأحادي، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.

وقال راس: «أجد أنه من المثير جداً أنه من خلال دمج المفاعل مع مقياس الناقصية، يمكننا مشاهدة الطبقات الأحادية المجمعة ذاتياً تنمو مع مستوى غير عادي من التفاصيل».

ويذكر أنه «أظهرت النتائج مزيداً من الانزلاق عندما كانت تغطية (SAM) - الطبقة الأحادية المجمعة ذاتياً - منخفضة أو مرتفعة، وهي أيضاً الحالات التي يكون فيها السطح أكثر تجانساً. وفي تغطية منخفضة، فإن سطح السيليكون هو المكون الأكثر انتشاراً، وفي أعلى المستويات، فإن (SAM) هي الأكثر انتشاراً». وأضاف ليبيكو: «كان من غير المنطقي أن تؤدي حتى التغطية المنخفضة إلى انزلاق استثنائي».


مقالات ذات صلة

حفر صينية عملاقة تحبس الزمن في باطنها... وتجذب السياح

يوميات الشرق اكتشاف عالم الغابات القديمة داخل حفرة على عمق 630 قدماً في الصين (يونيلاد نيوز)

حفر صينية عملاقة تحبس الزمن في باطنها... وتجذب السياح

على عمق يتخطى 100 متر تحت الأرض (328 قدماً) ثمة عالم مفقود من الغابات القديمة والنباتات والحيوانات، حيث كل ما يمكنك رؤيته هناك قمم الأشجار المورقة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق رجل يركب دراجة نارية وسط ضباب كثيف بالقرب من نيودلهي (إ.ب.أ)

استنشاق هواء نيودلهي يعادل تدخين 50 سيجارة يومياً

مع تفاقم الضباب الدخاني السام الذي يلف نيودلهي هذا الأسبوع، فرضت السلطات في العاصمة الهندية مجموعة من القيود الأكثر صرامة على حركة المركبات والسكان.

«الشرق الأوسط» (نيودلهي)
يوميات الشرق النسخة الأولى من المعرض والمنتدى الدولي لتقنيات التشجير أقيمت في 2022 (واس)

السعودية تنظِّم «المعرض والمنتدى الدّولي لتقنيات التّشجير»

يهدف المعرض إلى الاستفادة من التّقنيات الحديثة في تشجير البيئات الجافة وتدهور الأراضي، وإتاحة منبرٍ لمناقشة المشكلات البيئية الحالية، والبحث عن حلول لها.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق دجاج (أ.ف.ب)

الدجاجة أم البيضة؟ علماء يتوصلون أخيراً إلى إجابة لغز «من الذي جاء أولاً»

قالت صحيفة إندبندنت البريطانية إن علماء من جامعة جنيف قدموا، في دراسة، إجابة للغز الشائع «مَن الذي جاء أولاً الدجاج أم البيضة؟» استندت إلى اكتشاف كائن حي متحجر.

«الشرق الأوسط» (لندن)
الاقتصاد جانب من التحضيرات للجلسة الافتتاحية لقمة «مجموعة العشرين» في ريو دي جانيرو الاثنين (أ.ف.ب)

وزير البيئة السعودي: المملكة تركز على أهمية معالجة تحديات الأمن الغذائي

نوّه وزير البيئة والمياه والزراعة السعودي المهندس عبد الرحمن الفضلي، بريادة المملكة في دعم جهود «مجموعة العشرين»، لتحقيق أهداف تحديات الأمن الغذائي.

«الشرق الأوسط» (ريو دي جانيرو)

الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
TT

الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)

كشفت دراسة أميركية عن استراتيجية بديلة تلجأ إليها الخفافيش عندما تفقد قدرتها على السمع، وهي حاسة أساسية تستخدمها للتوجيه عبر تقنية الصدى الصوتي.

وأوضح الباحثون من جامعة جونز هوبكنز أن النتائج تثير تساؤلات في إمكانية وجود استجابات مشابهة لدى البشر أو الحيوانات الأخرى، مما يستدعي إجراء مزيد من الدراسات المستقبلية، ونُشرت النتائج، الاثنين، في دورية (Current Biology).

وتعتمد الخفافيش بشكل أساسي على حاسة السمع للتنقل والتواصل عبر نظام تحديد المواقع بالصدى (Echolocation)، إذ تُصدر إشارات صوتية عالية التّردد وتستمع إلى صدى ارتدادها عن الأشياء المحيطة لتحديد موقعها واتجاهها. وتعد هذه القدرة إحدى الحواس الأساسية لها.

وشملت الدراسة تدريب الخفافيش على الطيران في مسار محدد للحصول على مكافأة، ومن ثم تكرار التجربة بعد تعطيل مسار سمعي مهمٍّ في الدماغ باستخدام تقنية قابلة للعكس لمدة 90 دقيقة.

وعلى الرغم من تعطيل السمع، تمكنت الخفافيش من إتمام المسار، لكنها واجهت بعض الصعوبات مثل التصادم بالأشياء.

وأوضح الفريق البحثي أن الخفافيش تكيفت بسرعة بتغيير مسار طيرانها وزيادة عدد وطول إشاراتها الصوتية، مما عزّز قوة الإشارات الصدوية التي تعتمد عليها. كما وسّعت الخفافيش نطاق الترددات الصوتية لهذه الإشارات، وهي استجابة عادةً ما تحدث للتعويض عن الضوضاء الخارجية، لكنها في هذه الحالة كانت لمعالجة نقص داخلي في الدماغ.

وأظهرت النتائج أن هذه الاستجابات لم تكن مكتسبة، بل كانت فطرية ومبرمجة في دوائر الدماغ العصبية للخفافيش.

وأشار الباحثون إلى أن هذه المرونة «المذهلة» قد تعكس وجود مسارات غير معروفة مسبقاً تعزّز معالجة السمع في الدماغ.

وقالت الباحثة الرئيسية للدراسة، الدكتورة سينثيا موس، من جامعة جونز هوبكنز: «هذا السلوك التكيفي المذهل يعكس مدى مرونة دماغ الخفافيش في مواجهة التحديات».

وأضافت عبر موقع الجامعة، أن النتائج قد تفتح آفاقاً جديدة لفهم استجابات البشر والحيوانات الأخرى لفقدان السمع أو ضعف الإدراك الحسي.

ويخطط الفريق لإجراء مزيد من الأبحاث لمعرفة مدى تطبيق هذه النتائج على الحيوانات الأخرى والبشر، واستكشاف احتمال وجود مسارات سمعية غير معروفة في الدماغ يمكن أن تُستخدم في تطوير علاجات مبتكرة لمشكلات السمع لدى البشر.