بلاط أسمنتي مستوحى من جلد الفيلة للتبريد

يجبر الشكل السداسي للبلاط الماء على الانسياب بشكل متعرج مما يوفر تبريداً مستمراً (جامعة بنسلفانيا الأميركية)
يجبر الشكل السداسي للبلاط الماء على الانسياب بشكل متعرج مما يوفر تبريداً مستمراً (جامعة بنسلفانيا الأميركية)
TT

بلاط أسمنتي مستوحى من جلد الفيلة للتبريد

يجبر الشكل السداسي للبلاط الماء على الانسياب بشكل متعرج مما يوفر تبريداً مستمراً (جامعة بنسلفانيا الأميركية)
يجبر الشكل السداسي للبلاط الماء على الانسياب بشكل متعرج مما يوفر تبريداً مستمراً (جامعة بنسلفانيا الأميركية)

استلهم باحثون من جامعة بنسلفانيا الأميركية، من جلد الفيلة المتشقق بلاطاً أسمنتياً منخفض التكلفة، قادراً على تبريد المباني عن طريق امتصاص الماء وتبخيره ببطء، محوِّلين ما يبدو عيباً هيكلياً إلى حلٍّ مناخي.

وتقول دوريت أفيف، الأستاذة المُشارِكة في الهندسة المعمارية، وأحد باحثي الدراسة، في بيان الأربعاء: «تمتلك الفيلة شبكة من الشقوق في جلدها تستطيع الاحتفاظ بالماء. وعندما ترشّ نفسها بالماء، يبقى هذا الماء داخل هذه الشقوق قبل أن يتبخّر ببطء، مما يُساعدها على تبريد جسمها».

وطُرحت هذه الفكرة لأول مرة على أفيف من قِبل زميلتها منذ فترة طويلة، شو يانغ، عالمة المواد في كلية الهندسة بجامعة بنسلفانيا. وقد لاقت الفكرة استحسان أفيف، التي يركز بحثها على جعل المباني أكثر كفاءة في عالم يزداد احتراراً.

بعض أفراد الفريق البحثي (جامعة بنسلفانيا)

في ورقة بحثية نُشرت في مجلة «أدفانسد ماتيريلز»، حوّلت أفيف ويانغ وكون-هاو يو من جامعة سيراكيوز بولاية نيويورك الأميركية، هذه الفكرة إلى نوع جديد من البلاط الأسمنتي الذي يلتقط الماء ويحتفظ به ثم يُبخره ببطء، مما يُبرّد الأسطح دون الحاجة إلى مراوح أو تقنيات متحركة معقدة.

وتقول يانغ: «في البناء التقليدي، تُشير الشقوق إلى ضعف المادة، وبداية تدهورها. ولكن من خلال هندسة مواقعها وكيفية تَشكُّلها، أنشأنا شبكات من قنوات دقيقة تعمل كالشعيرات الدموية، قادرة على سحب الماء عبر السطح وحجزه في مكانه».

وبدأ الباحثون ابتكارهم بمزيج من أسمنت بورتلاند العادي ومادة مسامية تُسمى «التراب الدياتومي»، مصنوعة من الطحالب المتحجرة. يُصب المزيج في قوالب رقيقة ويُترك ليمتص الماء جزئياً، ثم يُجفف في ظروف مضبوطة بدقة. ومع انكماشه، يتراكم الإجهاد ثم يتحرَّر على طول أنماط مُصممة مسبقاً، مُشكلِّاً شبكة شقوق منتظمة.

تمتلك الفيلة شبكة من الشقوق في جلدها تستطيع الاحتفاظ بالماء (أدفانسد ماتيريلز)

ووفق نتائج الدراسة تعمل المسامات المجهرية داخل المادة كخزانات صغيرة تمتص كل قطرة ماء بسرعة، بينما تعمل شبكة الشقوق المصممة هندسياً كنظام قنوات يعيد توزيع الماء على السطح.

عندما يلامس الماء السطح، يُمتص بسرعة فائقة - في أجزاء من الثانية - بدلاً من أن يتناثر. يتغلغل الماء في شبكة الشقوق ويُعاد توزيعه على سطح البلاطة الشبيهة بخلية النحل، حتى في مواجهة الجاذبية على الأسطح المائلة. هذا التلامس الممتد يُبقي السطح رطباً لفترة أطول، مما يسمح للتبخر بالقيام بدوره.

ووفق النتائج يُجبر الشكل السداسي للبلاط المصمم الماء على الانسياب بشكل متعرج جانبياً بدلاً من التصريف عمودياً، مما يوفر تبريداً مستمراً لمدة تصل إلى 20 ساعة.

وتوضح يانغ أن هذا النظام، على عكس أنظمة التكييف الميكانيكية التي تستهلك الوقود الأحفوري، وتسهم في تراكم الحرارة الخارجية عن طريق طرد الحرارة الداخلية إلى الخارج، هو نظام سلبي تماماً يُبرّد «غلاف» المبنى نفسه.

بلاط أسمنتي قادر على تبريد المباني عن طريق امتصاص الماء وتبخيره ببطء (جامعة بنسلفانيا)

ويتطلع الباحثون في المستقبل إلى تطوير أنظمة تحكم ذكية تدمج فيها دورات الري بناءً على بيانات الطقس الآنية، مما يضمن تزويد المبنى بالماء فقط عندما تتطلب التوقعات ذلك.

ويقول هاو يو: «الآن وقد فهمنا كيفية تحرك الماء عبر هذه البلاطات المزخرفة، يُمكننا دمج هذه المواد مع توقعات الطقس وأنظمة توصيل المياه الآلية، بالضبط حيثما ومتى دعت الحاجة، لتحقيق أقصى قدر من التبريد مع تقليل استهلاك المياه إلى أدنى حد».


مقالات ذات صلة

نقل المئات إلى المستشفيات جراء «كارثة» الحر الشديد في اليابان

العالم مارة يسيرون حاملين المظلات في شارع جيزو-دوري التجاري بسبب موجة حر شديدة بطوكيو يوم 23 يوليو 2026 (رويترز)

نقل المئات إلى المستشفيات جراء «كارثة» الحر الشديد في اليابان

نُقل أكثر من 450 شخصاً في طوكيو إلى المستشفيات خلال يوم واحد؛ للعلاج من مشكلات مرتبطة بالإجهاد الحراري.

«الشرق الأوسط» (طوكيو - باريس)
يوميات الشرق يرتبط النوم غير الكافي أو المتقطع بالمزاج السيئ (بيكسباي)

كيف تؤثر الحرارة المرتفعة على جودة النوم؟

قال الباحث والطبيب الأميركي من أصول إيرانية الدكتور أمير بن سعدي إنه يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة ليلاً إلى تدهور جودة النوم

أحمد حسن بلح (القاهرة)
شمال افريقيا شكوى من انقطاعات الكهرباء بمناطق متفرقة في مصر مع موجة جوية حارة تضرب البلاد (الشرق الأوسط)

موجة حر شديدة تختبر «وعوداً» حكومية مصرية

تعددت الشكاوى في مصر من انقطاعات متفرقة للتيار الكهربائي ببعض المناطق تحديداً التي تشهد كثافات سكانية كثيفة بالتزامن مع موجة حر شديدة على مختلف الأنحاء

شمال افريقيا تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في انقطاع المياه الصالحة للشرب (أ.ف.ب)

قيظ شديد وانقطاع متواتر للكهرباء يفجّران غضب التونسيين

تضرب موجة حر شديد هذه الأيام تونس، لامست فيها درجات الحرارة الـ50، في وقت يعيش فيه السكان على وقع انقطاعات متواترة للتيار الكهربائي...

صحتك صورة مجهرية من مركز السيطرة على الأمراض (CDC) تُظهر طفيليات «السيكلوسبورا» في عينة براز مصبوغة بالسافرانين (أسوشيتد برس)

طفيلي السيكلوسبورا... كيف يخترق المعدة ليستوطن الأمعاء الدقيقة؟

طفيلي مجهري يعبر المعدة ليستوطن الأمعاء الدقيقة، مسبباً أعراضاً معوية حادة مع تفشي العدوى عبر الخس والخضروات الطازجة في الولايات المتحدة الأميركية.

كوثر وكيل (لندن)