ابتكار خرسانة مقاومة لملح إذابة الثلوج

ابتكار خرسانة مقاومة لملح إذابة الثلوج
TT

ابتكار خرسانة مقاومة لملح إذابة الثلوج

ابتكار خرسانة مقاومة لملح إذابة الثلوج

توصل فريق بحثي من جامعة «برونيل» في لندن إلى خلطة يمكن استخدامها مع الخرسانة، لحمايتها من الأضرار الناجمة عن رش الملح على الأرصفة والطرق في فصل الشتاء بقارة أوروبا، وكثير من الدول.
وتقوم سيارات متخصصة بنشر الملح، المعروف باسم كلوريد الصوديوم، بكميات هائلة على الطرق والأرصفة، لمنع تكون بلورات جليدية صلبة؛ حيث يتجمد الماء عادة عند 32 درجة فهرنهايت، ولكن عند إضافة الملح، فإن درجة حرارة التجمد تقل عن هذا المعدل، ويعيق الملح قدرة جزيئات الماء على تكوين بلورات جليدية صلبة.
ورغم أنه يتم غسل معظم هذا الملح في نهاية المطاف، فإنه يحدث ذوبان لكميات كبيرة منه في المياه، فتتسلل المياه المالحة إلى الخرسانة مسببة تآكلاً بها.
وخلال دراسة نشرت في العدد الأخير من دورية «JOM» الشهرية، أعلن الفريق البحثي الذي يقوده الباحث الأردني مازن الخيطان من قسم الهندسة المدنية والبيئة بجامعة «برونيل»، عن مزيج جديد من الخرسانة، بطله الأساسي مركب أسيتات الصوديوم، الذي يخفض بنسبة 90 في المائة من دخول الملح إلى أعماق الخرسانة، ويخفض بنسبة 64 في المائة من امتصاص الماء، وذلك عند المقارنة مع الخرسانة العادية، وهو ما يجعل الطرق والأرصفة في وضع أفضل لتحمل تناول وجبة الملح السنوية.
وقال الدكتور الخيطان أمس في تصريحات خاصة عبر البريد الإلكتروني لـ«الشرق الأوسط»: «دمج هذا المركب بالخرسانة، في مرحلة الخلط، يعمل على امتصاص بعض الماء لتشكيل بلورات تغلق جدران المسام في الخرسانة، مما يزيد من الكارهة المائية للخرسانة، وهذا يضمن تقليل امتصاص الماء من خلال المسام، وأيضاً، عند وضع ملح إزالة الجليد على الأرصفة المصنوعة من هذا المزيج الخرساني، فإن وجود هذا المركب يعمل على صد الملح المنقول بواسطة الماء».
ويضيف: «استمر هذا البحث لأكثر من 3 سنوات؛ حيث تمت إضافة نسب مختلفة من أسيتات الصوديوم إلى مخاليط خرسانية مختلفة، حتى نصل إلى المزيج الأمثل الذي يحقق تلك الفوائد».
وحتى يكون هذا الخليط الجديد متاحاً للتطبيق الصناعي، يؤكد الخيطان على أن هناك حاجة إلى إجراء اختبارات طويلة الأجل لاختباره في الأجواء الباردة والحارة، ويقول: «أمامنا من سنة إلى سنتين لإجراء مزيد من التجارب، لتكون هذه الخلطة الجديدة متاحة في التطبيق الصناعي».
وعن إمكانية تعميم استخدامها بحيث لا تصبح قاصرة على أوروبا فقط، يقول الدكتور مجيب رحمن، الباحث المشارك بالدراسة، لـ«الشرق الأوسط»: «فكرة هذه الخرسانة ستكون مناسبة للاستخدام في الجسور والأرصفة والطرق السريعة والمنازل والموانئ والهياكل تحت الأرض، وأي مكان يعاني من هطول أمطار غزيرة أو ترسبات ملحية».



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».