هياكل خارجية ترفع إنتاجية العمال 27 ضعفا

تصميمها يسهل عليهم صعود السلالم والجلوس

هياكل خارجية ترفع  إنتاجية العمال 27 ضعفا
TT

هياكل خارجية ترفع إنتاجية العمال 27 ضعفا

هياكل خارجية ترفع  إنتاجية العمال 27 ضعفا

المهام العسكرية تتطلب جهدا جسديا، ونحن لا نتحدث هنا عن جنود في ساحة المعركة، لأن ثمة مواقع وأوضاعا تتطلب فعلا قوة وجهدا ومهارة. ولنأخذ البحرية الأميركية على سبيل المثال، التي تحتاج طبعا إلى سفن وبوارج، فضلا عن بنائها وصيانتها. وهو عمل مرهق ابتداء من عمليات السفع الرملي، والبرشمة، وجرش المعادن الزائدة. وأحيانا قد يتطلب الأمر حمل معدات يزيد وزنها على 30 رطلا (الرطل يساوي 453 غراما تقريبا). ثم هنالك الكثير من التآكل بفعل الاستعمال الطويل، كما يقول الأدميرال أدم ميلر مدير المبادرات الجديدة في شركة «لوكهيد مارتن»، «فالعمال الماهرون يمكنهم القيام بهذا العمل لمدة 3 إلى 4 دقائق ثم يحتاجون إلى الخلود إلى الراحة».
وكان ميلر خلال السنتين الماضيتين يقود فريقا من المهندسين والمصممين لإنتاج 1 من الهياكل الخارجية لأغراض الاستخدام الصناعي يدعى «فورتيس» FORTIS القادر على تحمل عدد وأدوات تبلغ زنتها 36 رطلا، ونقلها من أيادي العمال إلى الأرض. والهدف من وراء ذلك تخفيف العبء على العمال، وجعلهم أكثر إنتاجية في أعمالهم. وكانت البحرية الأميركية قد اشترت 2 من هذه الهياكل لغرض تجربتهما خلال الستة أشهر المقبلة للتأكد من كيفية استخدامهما في الأغراض الصناعية.

* هيكل بسيط
* يعد «فورتيس» هيكلا بسيطا مقارنة بما بشبه «تالوس» TALOS التي تعني اختصارا «بزة التشغيل الهجومية التكتيكية الخفيفة»، التي هي عبارة عن هيكل خارجي يعمل بالكومبيوتر المراد منه تحويل المقاتل إلى رجل حديدي،. ويزن هذا الهيكل المصنوع من الألمنيوم المؤند والألياف الكاربونية 30 رطلا. وهو مزود بمفاصل تقع عند مفاصل جسد الإنسان، مع القدرة على الانثناء عند الخصر. ويقول ميلر إن الهيكل هذا مصمم للبيئات المعقدة، مما يمكن العامل أو الجندي صعود السلالم، والقرفصاء، والقيام بالأعمال المعتادة. أما العدد والأدوات التي يحملها «فورتيس» أمامه، فيجري توجيهها عبر المفاصل لدى الورك نزولا إلى الأرض، لتخفيف الجهد عن كامل الجسم، بما في ذلك القدمان والكاحلان.
وكان التصميم قد بدأ عن طريق مراقبة الإنسان وهو يسير «والنظر إلى الآليات البيولوجية للشخص أثناء وقوفه وسيره»، وفقا إلى ميلر. وقد صمم «فورتيس» بحيث يمكنه الوصول إلى حذاء العامل، وهذا أمر مهم لكون القدم هي أول من تؤشر إلى التعب والإرهاق أشبه بالعدو بحذاءين من النوع الرديء، مما يؤثر على الجسم برمته. والكثير من الهياكل الخارجية تنقل الوزن إلى أخمص القدم، وتلك مشكلة بحد ذاتها، لأن الوزن يتركز هناك، كما يقول ميلر، مما يساهم في عدم الراحة والثبات. لذا يستخدم «فورتيس» معززا مرتبطا بالأخمص، لإراحة القدم وجعلها تستقر على الأرض كالمعتاد.
وأظهرت الاختبارات الأولية أن الهيكل الخارجي زاد من إنتاجية العمل بين ضعفين إلى 27 ضعفا، وفقا إلى طبيعته، وأتاح للمشغلين العمل مدة 30 دقيقة بصورة متواصلة، أو أطول من دون فترات راحة.
وتقوم «لوكهيد مارتن» بتطوير مثل هذه الهياكل وتقنياتها منذ 5 سنوات. أما الأنواع الأخرى من هذه الهياكل مثل «هلك» HULC، فهي هيدرولية يمكنها دعم 200 رطل. و«هلك» مصمم للاستخدام في ساحات المعارك. وقد جرى التقليل من قدرات «فورتيس»، لكن التركيز على حركيته، يعني إمكانية استخدامه في الصناعات الأخرى، كالبناء والتنقيب عن المعادن، أو في البيئات المعقدة، وفقا إلى ميلر.



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً