أيادٍ وأطراف صناعية من طابعات ثلاثية الأبعاد

تصاميم متنوعة بأسعار متدنية

أيادٍ وأطراف صناعية من طابعات ثلاثية الأبعاد
TT

أيادٍ وأطراف صناعية من طابعات ثلاثية الأبعاد

أيادٍ وأطراف صناعية من طابعات ثلاثية الأبعاد

حاول ذوو داوسون ريفرمان أن يساعدوه قدر الإمكان، فقد ولد من دون أصابع في يده اليسرى، مما جعله يعاني حتى من أبسط الأعمال، مثل محاولة ربط شريط حذائه، أو الإمساك بالكرة، وفي سن الخامسة من العمر كانت الدمعة لا تفارق عينيه.
وكانت عائلة ريفرمان التي تعيش في فوريست غروف في ولاية أوريغون في أميركا غير قادرة ماليا على تأمين يد صناعية له، التي قد تكون نادرا مصنوعة أو مصممة للأطفال. ثم جاء الفرج عن طريق مجهول مع طابعة ثلاثية الأبعاد، الذي صنع يدا صناعية له من الكوبالت الأزرق والأسود، التي لم تكلف عائلته شيئا. واليوم، وهو في سن الثالثة عشرة، يمكنه ركوب الدراجة الهوائية ويمسك بمضرب البيسبول، ويأمل أن يصبح حارس المرمى في فريق كرة القدم الذي ينتمي إليه. وأدرك أن بمقدوره القيام بأشياء بيديه من دون التفكير في كيفية فعل ذلك، كما تقول والدته دون ريفرمان.

* طابعات تجسيمية
يبدو أن انتشار الطابعات التجسيمية الثلاثية الأبعاد كان لها فوائد لم تكن في الحسبان، إذ ظهر أنها جيدة جدا في إنتاج الأعضاء الصناعية الرخيصة الكلفة. ومن المدهش أن عددا كبيرا من الأطفال بحاجة إليها، فواحد من كل ألف طفل يخلق من دون بعض الأصابع، كما أن بعضهم قد يفقد أصابعه وأياديه نتيجة الإصابات، وكل عام يتعرض نحو 9000 طفل إلى بتر بعض الأطراف نتيجة حوادث مع آلات جز الأعشاب في الحدائق، من دون ذكر الأسباب الأخرى.
والأعضاء، أو الأطراف الصناعية التقنية الحديثة، هي آلات طبية معقدة تعمل بالبطاريات والمحركات الإلكترونية، وتكلف آلاف الدولارات. وحتى الأطفال الذين يتمكنون من إدارة هذه المعدات ينمون ويكبرون بسرعة، مما يجعلها غير عملية أو صالحة. لذلك يتخلى عنها الكثيرون محاولين التأقلم باستخدام يد واحدة، بدلا من الاثنتين.
غير أن «إي - نايبل» E - nable وهي منظمة تبرعية على الشبكة تحاول تغيير كل ذلك، فقد تأسست في عام 2013 من قبل الدكتور جون شول، وتحاول أن تساعد الأطفال من أمثال دوسون الذين هم بحاجة إلى أيادٍ أو أصابع صناعية، وأن تصنعها لهم عن طريق الطابعات هذه. ويجري تنزيل تصاميم هذه الآلات من دون كلفة، كما أن الأعضاء الذين يقومون بإنتاج نماذج جديدة، يقومون بمشاركة برمجيات تصاميمهم مع الآخرين.
وتكلف مواد اليد الصناعية المطبوعة بالأبعاد الثلاثة نحو 20 دولارا تقريبا، كما أن بعض الخبراء يقولون إنها تعمل جيدا، إن لم تكن أفضل من الأطراف الصناعية ذات الكلفة الكبيرة. والمهم في كل ذلك أن الأطفال من الجنسين يهوون عادة الأطراف الصناعية المصنوعة بمبدأ «اصنع ذلك بنفسك».

* تصاميم متنوعة
الأطراف الصناعية ليست مصممة لتبدو كقطع بديلة، فأحد النماذج الشعبية منها التي تدعى «سيبورغ بيست»، هي أشبه بطرف من أفلام «ترانسفورمر». كما أن نموذج «رابتور هاند»، و«تالون هاند 2. إكس»، لا ينمان عن الإعاقة، بل ينمان عن القوى الكبرى في الكتب الهزلية والمضحكة. وهي غير مصنوعة لإخفائها عن النظر، بل يمكن إنتاجها بتشكيلة واسعة من ألوان الفلورسنت التي تجذب النظر، بل حتى إنها مصنوعة لكي تتوهج في الظلام.
ويجري إغلاق الأصابع عن طريق ثني الرسغ أو طيه، الذي يقوم بسحب أوتار من الكابل، ولدى انبساط الرسغ تنفتح اليد. والأيادي الصناعية هذه مطبوعة على شكل قطع يجري تجميعها من قبل متطوعين، أو من قبل ذوي ألأطفال، أو الأطفال أنفسهم.
وقد قامت أكثر من 50 مجموعة من الكشافة للصبيان والبنات والمنظمات الشبابية الأخرى بإنتاج أيادٍ لنحو 500 طفل. ويقول شول، وهو عالم أبحاث في معهد روشستر للتقنيات: «إننا قمنا بخدمة آلاف من الأشخاص على موقعنا الذين طلبوا منا صنع أيادٍ صناعية لهم، فما هو المجزي أكثر من استخدام الطابعات الثلاثية الأبعاد في صنع أيادٍ للمحتاجين؟».
وثمة أداة على موقع «إي - نايبل» على الشبكة يدعى «هاندوماتيك»، التي تستخدم لتركيب طرف صناعي للأطفال بشكل مناسب، إذ يقوم الوالدان، أو أولياء الأمور، بإدخال سلسلة من القياسات لتقوم هذه الأداة بإخراج تصميم حسب الطلب للطفل المعني يمكن تنزيله على الطابعة.
وتتطلب كل يد نحو 20 ساعة لطباعتها، وساعتين إلى ثلاث ساعات أخرى لتجميعها، ويمكن أيضا تنزيل تصاميم من «ثنغيفيرس»، وهو موقع تابع لـ«مايكر بوت» التي تنتج الطابعات الثلاثية الأبعاد. وتتوفر تعليمات التجميع على «يوتيوب».
والعملية برمتها ليست أصعب من تجميع قطع لعبة «ليغو» معقدة، كما يقول إيفان أون أحد مخترعي الأيادي المطبوعة بالأبعاد الثلاثة الذي ساعد على صنع يد داوسون: «فقد قمنا بطرح التصاميم للقطاع العام من دون وجود براءة اختراع، لكي يتمكن الجميع من التصرف كما يحلو له، وخاصة أن الكثير من الأشخاص ساهموا بوقتهم وجهدهم لتحسين التصميمات الأولية».
ويقوم بعض الخبراء الكبار في التصاميم الثلاثية الأبعاد حاليا بالتعاون مع «إي - نايبل» لتحسن نوعية الأطراف الصناعية الخاصة بالأطفال، فقد أصبحت الأيادي خفيفة الوزن، أقل من رطل واحد، لكن الأصابع تتحرك كلها، وليس بشكل منفصل.
ولكون مثل هذه الأطراف، أو التصاميم لا تعمل مع كل طفل، وخصوصا الذين بترت أياديهم من منتصف الذراع مثلا، عليهم استشارة متخصصين محترفين.

* خدمة «نيويورك تايمز»



المسبار الياباني «سليم» يتخطى بنجاح ثاني ليلة قمرية ويرسل صوراً جديدة

المسبار الياباني «سليم» (وكالة الفضاء اليابانية)
المسبار الياباني «سليم» (وكالة الفضاء اليابانية)
TT

المسبار الياباني «سليم» يتخطى بنجاح ثاني ليلة قمرية ويرسل صوراً جديدة

المسبار الياباني «سليم» (وكالة الفضاء اليابانية)
المسبار الياباني «سليم» (وكالة الفضاء اليابانية)

أعلنت وكالة الفضاء اليابانية (جاكسا)، اليوم (الخميس)، أن المسبار الياباني «سليم / SLIM» استيقظ من جديد بعد أن نجا من درجات حرارة جليدية في ليلته القمرية الثانية التي تستمر أسبوعين أرضيين، وأرسل صوراً جديدة.

وكتبت وكالة «جاكسا» على الحساب المخصص لوحدتها على منصة «إكس»: «تلقينا رداً من (المسبار) (سليم) الليلة الماضية وتأكدنا (أنه) اجتاز ليلته القمرية الثانية بنجاح».

وأضافت «جاكسا»: «بما أن الشمس كانت لا تزال عالية في السماء الليلة الماضية، وكانت المعدات ساخنة، سارعت كاميرا الملاحة (المرفقة بالمركبة) إلى التقاط صور المناظر الطبيعية المعتادة لفترة قصيرة».

ونشرت الوكالة أيضاً صورة بالأبيض والأسود للسطح الصخري لحفرة قمرية التقطها مسبارها.

وبحسب «جاكسا»، فإن البيانات التي جُمعت تُظهر أيضاً أن بعض أجهزة استشعار درجة الحرارة وخلايا البطارية في «سليم» بدأت تُظهر مواضع خلل، لكن يبدو أن الوظائف الرئيسية لا تزال صامدة، وفق ما نقلته وكالة الصحافة الفرنسية.

وهذه ثالث صحوة في المجمل للمركبة «سليم» (وتعني ترجمة اسمها الكامل «مركبة الهبوط الذكية لاستكشاف القمر»)، التي هبطت على سطح القمر بدقة عالية جداً في 20 ناير (كانون الثاني)، ما جعل اليابان خامس دولة تهبط بنجاح على القمر الطبيعي للأرض بعد الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي والصين والهند.

لكنّ مشكلة طرأت على المحرك في آخر بضع عشرات الأمتار قبل الهبوط أدّت إلى استقرار «سليم» على سطح القمر بزاوية منحنية، وبالتالي لم تكن ألواحه الكهروضوئية المواجهة للغرب تتلقى ضوء الشمس.

وبعد فترة أولية من عدم النشاط استمرت نحو عشرة أيام واستيقاظ أولي، وُضع المسبار في حالة سبات ونجا من أول ليلة قمرية له، قبل أن يعود إلى السبات في بداية مارس (آذار).

وهبط «سليم» في حفرة صغيرة قطرها أقل من 300 متر، تسمى «شيولي»، وتمكّن من إطلاق العربتين المصغرتين اللتين يحملهما. ويُفترض أن تجري هاتان العربتان تحليلات للصخور المتأتية من البنية الداخلية للقمر المعروفة بالوشاح القمري الذي لا تتوافر بعد معطيات كثيرة عنه.

ونهاية الشهر الفائت، هبط مسبار آخر على القمر هو «أوديسيوس» من تصنيع شركة «إنتويتيف ماشينز» الأميركية. لكنه دخل في سبات دائم، وفق ما أعلنت الشركة السبت الماضي، بعدما كانت تأمل في البداية في إعادة تنشيطه بعد الليلة القمرية.


«مايو كلينيك» ترصد المخاطر الصحية للدقائق البلاستيكية الصغيرة

دقائق البلاستيك الصغيرة
دقائق البلاستيك الصغيرة
TT

«مايو كلينيك» ترصد المخاطر الصحية للدقائق البلاستيكية الصغيرة

دقائق البلاستيك الصغيرة
دقائق البلاستيك الصغيرة

على غرار العناصر الطبيعية مثل الحديد والنحاس، يمكن للناس تناول أو امتصاص أو حتى استنشاق المواد البلاستيكية الدقيقة والمواد البلاستيكية النانوية، ومضافاتها الكيميائية.

وقد ربطت دراسة نُشرت أخيراً في مجلة «نيو إنغلاند الطبية» بين المواد البلاستيكية الدقيقة والجسيمات البلاستيكية النانوية الموجودة في لويحات الأوعية الدموية البشرية وبين احتمال زيادة خطر الإصابة بالنوبات القلبية أو السكتة الدماغية أو الوفاة.

التعرض الخارجي للملوثات

بناءً على الاكتشافات السابقة وهذه النتائج الحديثة؛ فإن البحث الذي يجريه الدكتور كونستانتينوس لازاريديس، المدير التنفيذي لمؤسسة كارلسون ونيلسون للطب الفردي في مركز «مايو كلينيك» للطب الفردي وفريقه، يظل في طليعة الدراسات لاستكشاف كيفية تأثير التعرض الخارجي للمواد - مثل المواد البلاستيكية الدقيقة والجسيمات البلاستيكية النانوية والمواد الكيميائية والتلوث - على الصحة.

يدقق برنامج «إكسبوسوم» Exposome البحثي في التعرضات البيئية التراكمية طوال حياة الشخص وكيفية تفاعل تلك التعرضات مع العوامل الوراثية للتأثير على البيولوجيا والصحة.

برنامج «إكسبوسوم» يدرس تأثيرات العوامل الخارجية على صحة الإنسان

صحة الكبد وصحة الجسم

ويقول الدكتور لازاريديس: «إننا نخطط لدراسة التأثيرات النظامية للجسيمات البلاستيكية الدقيقة والجسيمات البلاستيكية النانوية ومضافاتها الكيميائية، ليس فقط على صحة الكبد، ولكن على صحة الإنسان بشكل عام».

وكرّس الدكتور لازاريديس حياته المهنية لدراسة الأسس الوراثية والبيئية لأمراض الكبد النادرة، مثل التهاب الأقنية الصفراوية المصلب الأولي primary sclerosing cholangitis والتهاب الأقنية الصفراوية الأولي primary biliary cholangitis.

يقع الكبد البشري تحت القفص الصدري الأيمن الواقي. وهو عضو حيوي، يشار إليه غالباً باسم «بيت القدرة الجسدية»؛ نظراً لدوره المحوري في عملية الهضم وإزالة السموم من الدم. وبينما تلعب الوراثة دوراً في وظيفته العامة، تكشف الأبحاث الناشئة عن أن التعرضات البيئية لها أيضاً تأثير كبير على صحة الكبد.

الدقائق البلاستيكية الصغيرة والكبد

هل تؤثر المواد البلاستيكية الدقيقة على صحة الكبد؟ يسعى الدكتور لازاريديس إلى استخلاص أوجه التشابه من المعرفة الطبية الموجودة حول التعرض للمعادن الأساسية مثل الحديد والنحاس وتأثيرها على وظائف الكبد وأمراضه.

في مجال أمراض الكبد، من المعروف أن الحديد والنحاس، اللذين يحصل عليهما الجسم بشكل رئيسي من مصادر غذائية، يلعبان أدواراً محورية في العمليات الحيوية مثل نقل الأكسجين وإنتاج خلايا الدم الحمراء. إلا أن التراكم المفرط لهذه المعادن غير الضارة، بسبب العيوب الوراثية، يمكن أن يؤدي إلى تلف الكبد والمرض.

تسلل شظايا البلاستيك إلى الجسم

إن المواد البلاستيكية الدقيقة واللدائن النانوية عبارة عن شظايا صغيرة تنتج من تحلل المواد البلاستيكية الأكبر حجماً. وغالباً ما يتم ربطها مع بعضها بمضافات كيميائية لتعزيز مرونتها ومتانتها. وقد وجد أن المواد البلاستيكية الدقيقة واللدائن النانوية تتسلل إلى كل ركن من أركان العالم، فصغر حجمها يسمح بابتلاعها، أو امتصاصها، أو استنشاقها، ما يزيد من المخاطر الصحية المحتملة.

ويؤكد الدكتور لازاريديس أن هذه النتائج تثير المخاوف بشأن التأثير طويل المدى للجسيمات البلاستيكية الدقيقة والجسيمات البلاستيكية النانوية، خاصة بالنسبة للشباب.

ويقول إن مدى أهمية البحث وآنيته، تنطلق من المعدل الحالي لإنتاج البلاستيك، والذي يقدر بنحو 400 مليون طن سنوياً، وهو رقم من المتوقع أن يتضاعف بحلول عام 2050. ويضيف: «لقد جعلت المواد البلاستيكية حياتنا أكثر راحة وحفزت العديد من التطورات الطبية، ولكن يجب علينا أن نفهم تأثيرها على صحة الإنسان في السنوات المقبلة».

في نهاية المطاف، يأمل الدكتور لازاريديس في تعزيز فهم الآثار طويلة المدى للتعرض للبلاستيك الدقيق والبلاستيك النانوي، ورسم مسار للتدخلات العلاجية الفردية بطريقة مماثلة لعلاج الأطباء لتراكمات الحديد والنحاس لدى الأشخاص المعرضين للإصابة.

* خدمات «تريبيون ميديا»


اكتشاف المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة

يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
TT

اكتشاف المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة

يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)

أعلن علماء فلك، اليوم (الأربعاء)، اكتشاف مجال مغناطيسي قوي ومنظم في شكل حلزوني حول الثقب الأسود الهائل في مجرة درب التبانة، مما يكشف عن خصائص لم تكن معروفة سابقاً للثقب القوي للغاية الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة، وفق وكالة «رويترز» للأنباء.

وقال الباحثون إن بنية المجال المغناطيسي المنبعث من حافة الثقب الأسود الهائل الذي يحمل اسم «ساجيتاريوس إيه» تشبه إلى حد كبير تلك المحيطة بالثقب الأسود الآخر الوحيد الذي تم تصويره على الإطلاق، وهو ثقب أكبر يوجد في مركز مجرة قريبة، ويسمى «ميسيير 87».

وأضاف الباحثون أن تلك النتائج تشير إلى أن المجالات المغناطيسية القوية قد تكون سمة مشتركة بين الثقوب السوداء.

وتعادل كتلة ساجيتاريوس إيه كتلة الشمس أربعة ملايين مرة، وتقع على بعد نحو 26000 سنة ضوئية، أو ما يعادل 9.5 تريليون كيلومتر من الأرض.

والثقوب السوداء هي أجسام هائلة الكثافة وفائقة الجاذبية لدرجة قدرتها على امتصاص الضوء، مما يجعل رؤيتها صعبة للغاية.

والحدود الخارجية للثقب الأسود هي المنطقة التي تتمكن جاذبيته عندها من سحب أي شيء، بما في ذلك النجوم والكواكب والغاز والغبار وجميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، إلى نقطة اللاعودة.

وقالت سارة إيسون عالمة الفلك بمركز هارفارد - سميثونيان للفيزياء الفلكية ومن قادة البحث: «من خلال تصوير الضوء المستقطب من الغاز الساخن المتوهج بالقرب من الثقوب السوداء، فإننا نستنتج مباشرة بنية وقوة المجالات المغناطيسية التي تربط تدفق الغاز والمادة التي يتغذى عليها الثقب الأسود ويقذفها للخارج».

وأضافت إيسون: «مقارنة بالنتائج السابقة، يعلمنا الضوء المستقطب الكثير عن الفيزياء الفلكية، وخصائص الغاز، والآليات التي تحدث عندما يتغذى الثقب الأسود».

وتعادل كتلة الثقب الأسود ميسيير 87 كتلة الشمس ستة مليارات مرة.


«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية
TT

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

أصدرت مؤسسة «مايو كلينيك» الطبية الأميركية، اليوم (الأربعاء)، تقريراً حول توجهات توظيف نظم الذكاء الاصطناعي في مجالات الرعاية الصحية.

ذكاء اصطناعي طبي

نظم الذكاء الاصطناعي: التكنولوجيا التي تمكّن أجهزة الكومبيوتر من تنفيذ أعمال قد تتطلب عقلاً بشرياً نتيجة قدرتها على الوصول إلى كميات كبيرة من المعلومات، يمكن تدريبها على حل المشكلات وتحديد الأنماط وتقديم التوصيات في شتى الميادين. وقد وظفت هذه النظم في مجموعة متنوعة من تطبيقات الرعاية الصحية.

ويتطرق تقرير أعدّه الفريق الصحافي في «مايو كلينيك» إلى ما يمكن أن تقدمه تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية. وأشار في بدايته إلى فوائد الذكاء الاصطناعي، إذ حدّد تقرير صادر عن الأكاديمية الوطنية للطب الأميركية National Academy of Medicine، ثلاث فوائد محتملة للذكاء الاصطناعي في مجال الرعاية الصحية:

- تحسين النتائج لكل من المرضى والفرق السريرية

- خفض تكاليف الرعاية الصحية

- تحسين صحة السكان

ويستخدم الذكاء الاصطناعي في كل سلسلة الرعاية المستمرة اليوم بدءاً من الفحوصات الوقائية حتى التشخيص والعلاج. ويتجسد ذلك في مثالين: الرعاية الوقائية، وتقييم المخاطر.

الرعاية الوقائية - تشخيصات أسرع

يمكن لفحوصات السرطان التي تستخدم الأشعة، مثل تصوير الثدي بالأشعة السينية أو فحص سرطان الرئة، الاستفادة من الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحقيق النتائج بشكل أسرع. على سبيل المثال، في مرض الكلى المتعدد الكيسات (PKD) polycystic kidney disease، اكتشف الباحثون أن حجم الكلى - على وجه التحديد، السمة التي تعرف باسم إجمالي حجم الكلى - يرتبط بمدى سرعة انخفاض وظائف الكلى في المستقبل. لكن تقييم الحجم الإجمالي للكلى، الذي يكون غنياً بالمعلومات الطبية، يتطلب تحليل العشرات من صور الكلى، شريحة تلو أخرى - وهي عملية شاقة يمكن أن تستغرق نحو 45 دقيقة لكل مريض.

بفضل الابتكارات التي تم تطويرها في مركز PKD في «مايو كلينيك»، يستخدم الباحثون الآن الذكاء الاصطناعي لأتمتة العملية، وتحقيق النتائج في غضون ثوانٍ. وعلق الدكتور برادلي جي إريكسون، مدير مختبر معلوماتية الأشعة في المؤسسة، بأن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكمل العمل الشاق أو الذي يستغرق وقتاً طويلاً لاختصاصيي الأشعة، مثل تتبع الأورام والهياكل، أو قياس كميات الدهون والعضلات.

تقييم المخاطر – رصد أمراض القلب

في دراسة حول أمراض القلب أجرتها «مايو كلينيك»، نجح الذكاء الاصطناعي في تحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بخلل في البطين الأيسر، وهو الاسم الطبي لـ«مضخة القلب الضعيفة» weak heart pump، على الرغم من عدم ظهور أعراض ملحوظة على أولئك الأفراد. وليس هذا «التقاطع» هو الوحيد بين تشخيصات أمراض القلب وبين الذكاء الاصطناعي. يقول الدكتور بافيك باتيل كبير مسؤولي الذكاء الاصطناعي في المؤسسة: «لدينا الآن نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه أن يقول بالمصادفة: مرحباً، لديك الكثير من الكالسيوم في الشريان التاجي، وأنك معرض لخطر كبير للإصابة بنوبة قلبية أو سكتة دماغية خلال خمس أو عشر سنوات».

صحة عموم السكان

كيف يمكن لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي أن تدفع إلى تقدم أسرع في الطب والصحة العامة؟

عندما يتعلق الأمر بدعم الصحة العامة للسكان، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة الأشخاص على إدارة الأمراض المزمنة بأنفسهم - مثل الربو والسكري وارتفاع ضغط الدم - من خلال ربط بعض الأشخاص بالفحص والعلاج المناسبين، وتذكيرهم باتخاذ الخطوات اللازمة لرعايتهم، مثل تناول الدواء.

يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي أيضاً في تعزيز المعلومات حول الوقاية من الأمراض عبر الإنترنت، والوصول إلى أعداد كبيرة من الأشخاص بسرعة، وحتى تحليل النص على وسائل التواصل الاجتماعي للتنبؤ بتفشي العدوى، مثل عدوى «كوفيد».

على سبيل المثال، وجدت إحدى الدراسات أن عمليات البحث عبر الإنترنت عن المصطلحات المتعلقة بـ«كوفيد-19» كانت مرتبطة بحالات «كوفيد-19» الفعلية. هنا، كان من الممكن استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمكان حدوث تفشي المرض، ومن ثم مساعدة المسؤولين على معرفة أفضل طريقة للتواصل واتخاذ القرارات للمساعدة في وقف انتشار المرض.

رعاية فائقة للمرضى

كيف يمكن أن تساعد حلول الذكاء الاصطناعي في توفير رعاية فائقة للمرضى؟ قد تعتقد أن الرعاية الصحية التي يقدمها الكومبيوتر لا تعادل ما يمكن أن يقدمه الإنسان. وهذا صحيح في كثير من الحالات، لكنه ليس هو الحال دائماً.

أظهرت الدراسات أنه في بعض المواقف، يمكن للذكاء الاصطناعي القيام بعمل أكثر دقة من البشر. على سبيل المثال، قام الذكاء الاصطناعي بعمل أكثر دقة من أساليب علم الأمراض الحالية في التنبؤ بمن سينجو من ورم الظهارة المتوسطة mesothelioma الخبيث، وهو نوع من السرطان يؤثر على أنسجة الأعضاء الداخلية. يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد سلائل (الكتل الهلامية) القولون، وقد ثبت أنه يحسن دقة تنظير القولون ويشخص سرطان القولون والمستقيم بنفس الدقة التي يستطيعها أطباء المناظير الماهرون.

في دراسة أجريت على أحد منتديات وسائل التواصل الاجتماعي، فضل معظم الأشخاص الذين يطرحون أسئلة تتعلق بالرعاية الصحية الإجابات الواردة من روبوت الدردشة الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي على تلك الواردة من الأطباء، ما أدى إلى تصنيف إجابات روبوت الدردشة في مرتبة أعلى من حيث الجودة والتعاطف.

ومع ذلك، يؤكد الباحثون الذين أجروا هذه الدراسة أن نتائجهم تشير فقط إلى قيمة روبوتات الدردشة هذه في الإجابة عن أسئلة المرضى، ويوصون بمتابعتها بدراسة أكثر إقناعاً.

عون ذكي للأطباء

كيف يمكن للأطباء استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في الرعاية الصحية؟ أحد الأشياء الرئيسية التي قد يتمكن الذكاء الاصطناعي من القيام بها لمساعدة المتخصصين في الرعاية الصحية هو توفير الوقت لهم.

على سبيل المثال:

مواكبة التطورات الحالية، إذ إن انشغال الأطباء في رعاية المرضى وتنفيذ الواجبات السريرية الأخرى، قد يجعلهم في وضع أصعب لمواكبة التقدم التكنولوجي المتطور الذي يدعم الرعاية. يمكن للذكاء الاصطناعي التعامل مع كميات هائلة من المعلومات - من المجلات الطبية إلى سجلات الرعاية الصحية.

الاهتمام بتنفيذ الأعمال الشاقة. عندما يتعين على اختصاصي الرعاية الصحية إكمال مهمات مثل كتابة الملاحظات السريرية أو ملء النماذج، فمن المحتمل أن يتمكن الذكاء الاصطناعي من إكمال المهمة بشكل أسرع من الطرق التقليدية.

عيوب الذكاء الاصطناعي في الصحة

ما عيوب الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية؟ على الرغم من الإمكانات العديدة المثيرة للذكاء الاصطناعي في مجال الرعاية الصحية، فإن هناك بعض المخاطر التي يجب وزنها:

- إذا لم يتم تدريب الذكاء الاصطناعي بشكل مناسب، فقد يؤدي إلى التحيز والتمييز. على سبيل المثال، إذا تم تدريب الذكاء الاصطناعي على السجلات الصحية الإلكترونية، فإنه يعتمد فقط على الأشخاص الذين يمكنهم الوصول إلى الرعاية الصحية أولاً ثم يعمل على إدامة أي تحيز بشري تم تسجيله داخل السجلات ثانياً.

- يمكن لروبوتات الدردشة المدعمة بالذكاء الاصطناعي تقديم نصائح طبية مضللة أو كاذبة، ولهذا السبب هناك حاجة إلى تنظيم استخدامها بشكل فعال.

تنظيم واستخدام فعالان

وأخيراً أشار التقرير إلى أن «مايو كلينيك» تؤكد الحاجة إلى التنظيم والاستخدام الفعالين للذكاء الاصطناعي. وهي تعمل ضمن في شراكة الذكاء الاصطناعي الصحية، التي تركز على مساعدة مؤسسات الرعاية الصحية على تقييمه بشكل فعال ومنصف وآمن.

وتأمل المؤسسة أن يساعد الذكاء الاصطناعي في وضع طرق جديدة لتشخيص الأمراض وعلاجها والتنبؤ بها والوقاية منها وعلاجها.

ويمكن تحقيق ذلك عن طريق:

-اختيار المرضى الذين تتطابق مواصفاتهم مع متطلبات التجارب السريرية الواعدة.

- تطوير وتركيب أجهزة المراقبة الصحية عن بعد.

-الكشف عن الحالات المرضية غير المرصودة حالياً.

-توقع مخاطر المرض مقدماً.


مقاعد لتدليك السائقين وكراسي مطورة للاستراحة في الهواء الطلق

كرسي «كامبستر2» للتخييم
كرسي «كامبستر2» للتخييم
TT

مقاعد لتدليك السائقين وكراسي مطورة للاستراحة في الهواء الطلق

كرسي «كامبستر2» للتخييم
كرسي «كامبستر2» للتخييم

إليكم بعض المنتجات الجديدة من المقاعد والكراسي.

مقعد سيارة للتدليك

مقعد «لاكسون» للتدليك

* مقعد «لاكسون أير مساج» Laxon Air Massage يتيح لك القيادة براحة لا تصدق مع جهاز تدليك الهواء ثلاثي الأبعاد لظهرك وفخذيك.

يوفر جهاز تدليك مقعد السيارة تجربة منعشة داخل السيارة، مع تدليك خاص لدعم الظهر ووضع ديناميكي لأوقات الخمول. سيستمتع السائقون بالراحة مع دعم الوسادة الهوائية لمنطقة الظهر، التي تصمم بثلاثة أوضاع لتدليك السائقين.

يتم التحكم في المقعد باستخدام وحدة تحكم سهلة الاستخدام وتتضمن التشغيل التلقائي كل ساعة.

مثالي للرحلات لطويلة

والمقعد مثالي للاستخدام الآمن للرحلات الطويلة أو القصيرة. وتبلغ أبعاده: 20 × 53 بوصة (51X 135 سم) ويزن 7.7 رطل (3.5 ملغم). وهو مصنوع من مادة سطحية ممتازة تحتوي على شبكات نقطية من السيليكون مضادة للانزلاق لإبقاء السائق في مكانه.

وتقول الشركة إن «لاكسون» متوافق مع جميع موديلات المركبات ولديه أربعة خيارات ألوان أنيقة: الأسود والبني والشوكولاتة والعاج. ويبغ سعره 399 دولاراً. https://laxon.us.

كرسي «كامبستر2» للتخييم

كرسي تخييم خفيف

* كرسي « كامبستر 2». إذا كنت تريد كرسياً محمولاً يمكنك الجلوس عليه بعد إعداد مدته خمس ثوانٍ، فإن كرسي التخييم «كامبستر 2» من شركة التصميم الدنماركية «سيتباك» Sitpack، هو الحل.

أكمل الكرسي حملة ناجحة للتمويل العام الماضي، وهو متوفر الآن. لسهولة الحمل، يمكن طيه ليصبح بحجم زجاجة سعة 1.5 لتر ليمكن تخزينه في حقيبة حمل حزام الكتف المتضمنة معه بحلقة على شكل حرف S الانجليزي.

للمناسبات الرياضية والمهرجانات

وبوزن 3.3 كلغم فقط، فإن الكرسي مثالي للمناسبات الرياضية والمهرجانات والسفر.

والكرسي ذو إطار ألمنيوم قوي ونايلون مقاوم للتمزق ومسند ظهر لتدفق الهواء. وقد تم تصميمه بنظام سحب فريد من نوعه من قطعة واحدة للفتح والإغلاق الفوري.

الأرجل المدعومة رباعية مدرجة لدعم ما يصل وزنه إلى 300 رطل (136 كلغم) مع الشعور بالراحة. ويبلغ ارتفاعها 12 بوصة (30 سنتمتراً) وتظل ثابتة على العشب أو الرمل أو الحصى.

يتوفر زوج من الجيوب الجانبية الكبيرة للكرسي في متناول اليد، وتشمل الملحقات المتاحة للإضافة حامل زجاجات معزولاً (9.95 دولار) وملاءة أرضية (25 دولاراً). كما تتوفر منجات لتدفئة الكرسي (49 دولاراً) من الصوف الناعم أو المبطن. ويبلغ سعره 110 دولارات https://sitpack.com.

*خدمات «تريبيون ميديا»


كشف أسرار ضباب الدماغ

كشف أسرار ضباب الدماغ
TT

كشف أسرار ضباب الدماغ

كشف أسرار ضباب الدماغ

لم تظهر السحابة المعرفية المعروفة باسم «ضباب الدماغ» مع فيروس «كوفيد - 19»؛ إذ جرى التعرف على هذا العرَض منذ فترة طويلة في أعقاب الإصابة بالتهابات فيروسية أخرى، خاصة مرض «لايم» (Lyme disease) التهاب الدماغ والنخاع المؤلم للعضلات / متلازمة التعب المزمن (myalgic encephalitis/chronic fatigue syndrome).

«ضباب الدماغ» وضعف الإدراك

ومع ذلك، كان لجائحة «كوفيد - 19» دور وضعها على الخريطة الطبية بقوة وإلحاح، مع الأخذ في الاعتبار أن الملايين عانوا من «ضباب الدماغ» فجأة، وما زال الكثيرون متأثرين به رغم مرور سنوات على ظهور الجائحة.

ويعد «ضباب الدماغ» (brain fog) مصطلحاً عمومياً يشير إلى صعوبات مستمرة في الحالة المعرفية للإنسان. ويتسبب بضعف في الوظائف التنفيذية والذاكرة وتنظيم الانتباه والتحفيز لذهني.

ويبلّغ من يعانون هذا العرض عن مشكلات في إيجاد الكلمات المناسبة وهفوات أخرى في الذاكرة. كما يواجهون صعوبة في اتخاذ القرارات، ويفتقرون إلى الطاقة العقلية. وبجانب ما سبق، يشعرون بالارتباك بسهولة، ويفقدون حدة الذكاء، ويجدون صعوبة في التركيز ومعالجة المعلومات. وكذلك يعاني البعض، وليس الكل، من الصداع.

وفي وصفهم لما يشعرون به، استخدم من يعانون هذا العرض العبارات التالية: «التفكير البطيء»، و«الغموض»، و«الضبابية»، و«أنهم ليسوا على طبيعتهم».

جدير بالذكر أن الكثير من الأشخاص الأصحاء عايشوا مثل هذه الأعراض لفترة وجيزة، في أثناء إصابتهم بنوبة الإنفلونزا على سبيل المثال، أو بعد ليلة من الاحتفال الصاخب. إلا أن أولئك الذين يعانون من «ضباب الدماغ» يجدون أنفسهم في مواجهة إعاقة ذهنية خطيرة، وغير قادرين على استئناف الأدوار التي أتقنوها من قبل.

تراجع فكري لمرضى «كوفيد»

ويمكن للمرضى أن يفقدوا جزءاً كبيراً من قوتهم المعرفية، مقارنة بما كانوا عليه قبل الإصابة. كشفت دراسة أجرتها جامعة «كينغز كوليدج لندن» عن أن الأشخاص الذين يعانون من فيروس «كورونا» طويل الأمد عانوا تراجعاً بنسبة 28 في المائة في الذاكرة والانتباه والتفكير. وأظهر الأشخاص الأشد تضرراً من المرض انخفاضاً هائلاً بنسبة 57 في المائة في الوظائف الإدراكية مقارنة بحالتهم قبل المرض.

وحتى الآن، لا أحد يعرف السبب وراء الإصابة بـ«ضبابية الدماغ» بعد التعرض لفيروس «كورونا»، إلا أنه جرى طرح العديد من الأفكار تجري دراستها حالياً.

أسباب محتملة

ثمة احتمال أن فيروس «كورونا» يستهدف الخلايا العصبية بشكل مباشر، ما يسبب خللاً في الميتوكوندريا، وهي محطات الطاقة داخل جميع الخلايا. وتظهر أبحاث حديثة أن فيروس «سارس» قادر على منع التعبير عن جينات الميتوكوندريا الأساسية في الحيوانات. وتظهر هذه العملية في أنسجة تشريح الجثث من المرضى الذين أصيبوا بفيروس «كورونا».

ونظراً لمتطلباته الكبيرة من الطاقة - يزن الدماغ البالغ ثلاثة أرطال (الرطل 453 غراماً تقريباً)، ما يمثل 2 في المائة من وزن الجسم، لكنه يستهلك 20 في المائة من وقود الجسم - نجد أن لدى الأنسجة الدماغية طلب استقلابي مرتفع. وعليه، فإن تراجع عملية إنتاج الطاقة بسبب ضعف وظيفة الميتوكوندريا يعطل عمليات الدماغ الأكثر طلباً للطاقة، مثل الوظائف التنفيذية.

وقد يكون الالتهاب العصبي سبباً آخر وراء «ضباب الدماغ». ومثلما الحال مع العلاج الكيميائي، الذي لطالما ارتبط بحالة «القصور الإدراكي اللاحق للعلاج الكيميائي» (chemo brain)، وهو ضعف معرفي يعاني منه الكثير من مرضى السرطان في أثناء العلاج، فإن «كوفيد - 19» يسبب التهاباً عصبياً. وينشط الهجوم الفيروسي الخلايا الدبقية، والمستجيبات المناعية للدماغ، ما يترك تداعيات على الوظائف الإدراكية.

ويمكن أن يؤدي الإطلاق الواسع للجزيئات الالتهابية مثل السيتوكينات، إلى الحد من تكوين الخلايا العصبية، والبراعم التغصنية، وغير ذلك من وسطاء المرونة الإدراكية، ما يعيق قدرة الدماغ على الإبقاء على الحالة المعرفية الطبيعية في مواجهة التحديات التي يتعرض لها.

بجانب ذلك، قد تثير جزيئات الفيروس العالقة في الجسم استجابة مناعية مستمرة أو مفرطة النشاط، ما يسبب أضراراً جانبية. وقد تتضمن الاستجابة إنتاج أجسام مضادة ذاتياً، وإساءة البروتينات توجيه قوتها الوقائية ضد الجسم.

جلطات الدم المدمرة

ورغم أن الحكم النهائي لم يصدر بعد بخصوص هذا الموضوع، فإن دراسة رئيسية واحدة على الأقل استبعدت الالتهاب العصبي باعتباره سبباً وراء «ضباب الدماغ» الناجم عن فيروس «كورونا».

وثمة دلائل كذلك تشير إلى أن جلطات الدم يمكن أن تسبب «ضباب الدماغ» المرتبط بفيروس «كورونا». وفي وقت مبكر من الجائحة، لاحظ باحثون وأطباء أن المرضى الذين يحتجزون بالمستشفيات بسبب إصابتهم بصورة شديدة من «كوفيد»، يتعرضون أكثر لتلف الأعضاء بسبب جلطات الدم. وحديثاً، رصد فريق يتابع المرضى الذين احتجزوا بالمستشفيات بسبب «كوفيد - 19» في عامي 2020 و2021، مستويات مرتفعة من اثنين من البروتينات المسببة للجلطة («فيبرينوجين» و«دي - ديمر») في دماء مَن عانوا لاحقاً من صعوبات إدراكية.

الملاحظ أن المرضى أصحاب المستويات الأعلى من «فيبرينوجين» (fibrinogen) و«دي - ديمر D - dimer» في دمهم وقت احتجازهم بالمستشفى، قيموا لاحقاً قدراتهم المعرفية العامة في استبيانات باعتبارها أضعف عن المرضى الذين اتسمت دماؤهم بانخفاض «فيبرينوجين».

علاوة على ذلك، يميل أفراد المجموعة صاحبة النسبة الأعلى من «فيبرينوجين» إلى تسجيل نتائج أسوأ بالمقاييس الموضوعية للذكاء والانتباه. وتدعم الدراسة، التي نشرت بدورية «نيتشر»، احتمالية أن تكون جلطات الدم في أثناء المراحل الحادة من العدوى الفيروسية، قد تسببت في أعراض مستمرة لفترة طويلة، مثل «ضباب الدماغ».

وفي الفترة الأخيرة، اقترح باحثون مساراً إضافياً لـ«ضباب الدماغ» كان بمثابة مفاجأة... وهو الأمعاء؛ إذ يحفز الحمض النووي الريبي الفيروسي المستمر، الموجود غالباً في أمعاء المرضى الذين يعانون من مرض «كوفيد» طويل الأمد، الجهاز المناعي على إطلاق جزيئات التهابية، والتي تسبب أضراراً جانبية، وتمنع امتصاص الحمض الأميني التربتوفان من الطعام، في خضم محاولتها لمكافحة العدوى. ويشكل التربتوفان مقدمة للسيروتونين.

تعيق ندرة السيروتونين الناتجة عن ذلك - مع إنتاج معظم إمدادات الجسم من الناقل العصبي في الأمعاء - الاتصال بين الأمعاء والدماغ، الذي يجري عادة عبر العصب المبهم. وربما تكون منطقة الحصين بالدماغ العنصر الأكثر تضرراً من هذا الأمر، ما يؤدي إلى صعوبة في عمل الذاكرة.

ومع ذلك، تواجه الأبحاث حول التداعيات المعرفية لفيروس «كورونا» من مشكلة واحدة كبرى، غيابَ تعريفٍ متفق عليه لـ«ضباب الدماغ»، وكذلك عدم وجود سبيل واحد لتقييمه، ما يحول دون مقارنة نتائج الدراسات المختلفة، ناهيك عن غموض العمليات النفسية العصبية المعنية.

مقياس الضباب الدماغي

وفي خضم هذا السديم التشخيصي، ظهر فريق من علماء النفس البولنديين سعوا لطرح إجابات. وفي دورية «الشخصية والفروق الفردية» (Journal Personality and Individual Differences)، كشفت أغاتا ديبوسكا وزملاؤها عن تطوير مقياس لـ«ضباب الدماغ» لتوفير سبيل شائع للتقييم.

يسعى المقياس الجديد (Brain Fog Scale) لرصد جميع الأعراض. ووجد القائمون عليه أن هذه الأعراض تصنف نفسها في ثلاثة مجالات متميزة: التعب العقلي، وضعف حدة الإدراك، والارتباك. ونظراً لأن أداة القياس الجديدة عبارة عن مقياس تقرير ذاتي، يمكن للأفراد اختبار أنفسهم بأنفسهم.

ورغم أن العلماء ما زالوا غير قادرين على تحديد سبب «ضباب الدماغ» على وجه اليقين، ولا توجد علاجات محددة، فإن المكملات المضادة للأكسدة ربما تساعد في الحفاظ على إمدادات الأكسجين في الدماغ.

وخلص فريق من جامعة ييل يعكف على دراسة «ضباب المخ»، إلى أن مجموعة صغيرة من المرضى الذين جرى إعطاؤهم مضاد الأكسدة «إن - أسيتيل سيستئين» N - acetylcysteine (NAC)، تحسنت لديهم الذاكرة والمهارات التنظيمية والقدرة على الاضطلاع بمهام متعددة. يذكر أن المرضى تناولوا 600 مليغرام من «أسيتيل سيستئين» مرة واحدة يومياً.

ولدى البعض، اختفى عرض «ضباب الدماغ» تماماً؛ لدرجة أنهم عادوا إلى وظائفهم.

يذكر أن «أسيتيل سيستئين» متاح حالياً دون الحاجة لوصفة طبية. كما يعكف باحثون على اختبار «أسيتيل سيستئين» في علاج إصابات الدماغ.

يتسبب بضعف في الوظائف التنفيذية والذاكرة وتنظيم الانتباه والتحفيز الذهني

مقياس ضباب الدماغ

ترصد هذه العبارات مكونات ضباب الدماغ. أما النطاق الكامل لها فيتكون من 23 عنصراً

• العامل 1

- إرهاق ذهني

- كان تفكيري بطيئاً

- شعرت بالإرهاق الذهني

• العامل 2

- ضعف حدة الإدراك

- شعرت بصعوبة في التذكر واستيعاب المعلومات الجديدة

- وجدت نفسي أنسى كلمات معينة، مثل أسماء أشياء

• العامل 3

- ارتباك

- مررت بوقت عصيب في محاولة فهم ما يقوله الآخرون

- شعرت بالانفصال عن الواقع

* «سايكولوجي توداي»، خدمات «تريبيون ميديا».


أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية
TT

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أنجزت شركة «ستراتولانتش (Stratolaunch)» الناشئة في كاليفورنيا أول رحلة اختبار بمحرك تشغيل لمركبتها فوق الصوتية «إيه - تالون (Talon - A)»، وذلك في إطار عملها على تطوير نسخة قابلة لإعادة الاستخدام قادرة على إيصال حمولات علمية، وإطلاقها بسرعة تزيد خمس مرات على سرعة الصوت.

طائرة ومركبة مطورتان

أقلعت الطائرة العملاقة التابعة للشركة، التي أطلق عليها «Roc» في الأسبوع الثاني من هذا الشهر من ميناء «موهافا الجوي والفضائي» في كاليفورنيا، وعلى متنها المركبة «TA - 1». بعد ذلك، تولت الطائرة إطلاق المركبة التي تفوق سرعة الصوت من ارتفاع نحو 35000 قدم (10668 متراً)، حيث انطلقت في السماء بسرعة 5 ماخ، وفقاً لما أعلنته الشركة.

وفي هذا الصدد، قال زاكري كريفر، الرئيس والمدير التنفيذي للشركة في بيان: «في الوقت الذي لا يمكنني الكشف فيه عن الارتفاع والسرعة المحددين اللذين بلغتهما المركبة (TA - 1) بسبب اتفاقات الملكية الفكرية مع عملائنا، يسعدنا أن نبلغكم أنه بالإضافة إلى تحقيق جميع الأهداف الأساسية وأهداف العملاء للرحلة، فقد وصلنا إلى سرعات عالية تفوق سرعة الصوت بسرعة 5 ماخ، وجمعنا قدراً كبيراً من البيانات القيمة جداً لعملائنا».

ومن المقرر أن تستعين الشركة بهذه البيانات في رحلتها المقبلة للمركبة الجديدة المقبلة «TA - 2»، وهي نسخة قابلة لإعادة الاستخدام من المركبة تفوق سرعة الصوت، من المقرر إجراء الرحلة الأولى لها في وقت لاحق من العام الحالي.

وستكون الإصدارات المستقبلية لمركبات «Talon - A» مدعومة بالصواريخ، وقادرة على حمل حمولات قابلة للتخصيص بسرعات تفوق سرعة الصوت. كما تخطط الشركة لتطوير مركبة أكبر تفوق سرعة الصوت، أطلق عليها اسم «Talon - Z»، وطائرة فضائية أطلق عليها اسم «Black Ice» التي بإمكانها نقل حمولات - وربما ركاب - إلى مدار الأرض.

مركبات فوق صوتية

جدير بالذكر أن الشركة تأسست عام 2011 بهدف استخدام «Roc»، أكبر طائرة جرى بناؤها على الإطلاق، لإطلاق صاروخ «Pegasus XL» التابع لشركة «Orbital ATK» إلى الفضاء (على غرار طريقة عمل مركبة الفضاء «SpaceShipTwo» التابعة لشركة «Virgin Galactic»)، ثم غيرت الشركة مسارها بعد وفاة مؤسسها بول ألين عام 2018، لتصب اهتمامها بدلاً من ذلك على تطوير ونشر وتسيير مركبات تفوق سرعة الصوت.

في ديسمبر (كانون الأول) 2021، أعلنت الشركة عن إبرام عقد مع وكالة الدفاع الصاروخي التابعة للبنتاغون لتوفير منصة اختبار لتطوير استراتيجيات دفاعية ضد التهديدات التي تفوق سرعة الصوت. وتسعى شركة إلى محاكاة هذه التهديدات الصاروخية باستخدام مركباتها التي تفوق سرعة الصوت، التي تحلق على ارتفاعات أعلى وبسرعات أكبر، ما يجعل من الصعب إطلاق تحذيرات قبل وقوع هجوم.

تعد الرحلة التجريبية الأولى التي تعمل بمحرك تشغيل لطائرة «TA - 1» إنجازاً رئيسياً لشركة، بينما تواصل تطوير مركباتها التي تفوق سرعة الصوت.

• «كوارتز»، خدمات «تريبيون ميديا»


ابتكار لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» لطباعة ثلاثية الأبعاد

إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
TT

ابتكار لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» لطباعة ثلاثية الأبعاد

إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)

على مدى آلاف السنين، كان الخشب الطبيعي بمثابة مادة أساسية لمجموعة واسعة من الأغراض، بما في ذلك تشييد المباني، وتصنيع الأثاث، وإنشاء الهياكل المعمارية. ومع ذلك، فإن إنشاء الهياكل الخشبية، سواء في البيئات الصناعية أو بوصفه هواية، يمكن أن يؤدي إلى نفايات كبيرة.

تقليدياً، اعتمد تشكيل أشجار الخشب على مجموعة من العمليات التي تُستخدم لتحويله من شكله الطبيعي لمنتجات نهائية، مثل الأثاث، ومنها التقطيع لألواح والتلميع. ومع ذلك، غالباً ما تولد هذه العملية كمية كبيرة من النفايات، مما يؤدي لهدر المواد وزيادة تكاليف الإنتاج.

في ضوء المخاوف المتزايدة المحيطة بالاستدامة والحاجة لإدارة فعالة للنفايات، أصبحت إعادة تدوير نفايات الخشب أمراً ضرورياً. وبينما تقتصر إعادة تدوير نفايات الأخشاب في المقام الأول على استخداماتها التقليدية، مثل الوقود، وحشوات الألواح الحبيبية، هناك حلول علمية يمكن تنفيذها لتعظيم فوائد نفايات الخشب.

طريقة لتحويل نفايات الخشب لحبر خشبي (جامعة رايس)

حبر خشبي

سلّطت دراسة أميركية جديدة، الضوء على طريقة مبتكرة لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» سائل، لاستخدامه في الطباعة ثلاثية الأبعاد لمجموعة متنوعة من الهياكل، ونشرت النتائج، في العدد الأخير من دورية «ساينس أدفانسيز».

وتمثلت الفكرة في استخدام مكونات أساسية للخشب الطبيعي، هي: اللجنين والسليلوز، لإعداد حبر سائل يمكن استخدامه في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتم تطوير هذا الحبر السائل ليكون قادراً على الطباعة بدقة عالية لإنشاء هياكل خشبية معقدة.

والطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية تسمح بإنشاء أجسام ثلاثية الأبعاد بشكل متكامل باستخدام الكومبيوتر والطابعة الخاصة، وتعمل هذه التقنية عن طريق طباعة طبقات من المواد فوق بعضها بعضاً حتى يتم تشكيل الشكل المطلوب. ويُستخدم الحبر في الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء الطبقات التي تُشكل الشكل النهائي، ويمكن أن يكون هذا الحبر من مواد مختلفة، مثل البلاستيك والراتنجات المعدنية.

وتُستخدم هذه التقنية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الصناعة والطب والهندسة والفنون، حيث يمكن استخدامها لإنشاء نماذج تجريبية، وأدوات، ومنتجات مخصصة بسرعة، وبتكلفة منخفضة مقارنة بالطرق التقليدية للتصنيع.

أصبح إعادة تدوير نفايات الخشب أمراً ضرورياً لتحقيق الاستدامة (رويترز)

وفي حديث لـ«الشرق الأوسط»، يقول الباحث الرئيسي للدراسة بقسم علوم المواد وهندسة النانو في جامعة رايس الأميركية، الدكتور محمد مقصود: «توفر الدراسة حلاً لتراكم مخلفات الخشب من خلال استخدامها في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يسهم في إعادة استخدام وإعادة تدوير المواد الخشبية. بالإضافة إلى ذلك، يقلل هذا النهج من الحاجة إلى استخدام موارد الخشب البكر (قطع الأشجار الكبيرة)، ما يعزز عزل الكربون، ويقلل من البصمة الكربونية».

وأضاف أن القدرة على طباعة الهياكل الخشبية ثلاثية الأبعاد يفتح الباب أمام تنفيذ مشاريع الأثاث والبناء المخصصة، ما يسمح بأبعاد دقيقة وتصميمات فريدة مصممة خصيصاً لتلبية الاحتياجات والتفضيلات الفردية.

وأشار إلى أن نتائج الدراسة تمهد لإنشاء هياكل خشبية معمارية باستخدام مواد منخفضة التكلفة، مثل نفايات الأخشاب، حيث تم تحسين نسبة اللجنين إلى السليلوز، ونسبة الألياف النانوية لتحسين قابلية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ونوه إلى أن الخشب المطبوع ثلاثي الأبعاد يتميز بخصائص سطحية وهيكلية مماثلة للخشب الطبيعي. وبعد المعالجة، يظهر الخشب المطبوع قوة ضغط وانحناء أعلى من الخشب البلسا الطبيعي، ويمكن أيضاً إعادة تدوير الخشب المطبوع لصنع حبر جديد، مما يبرز المسار المستدام لطباعة الخشب ثلاثي الأبعاد.

وعن الخطوات المقبلة للفريق، أفاد مقصود بأن الفريق سيواصل تحسين تركيبة الحبر لزيادة قابلية الطباعة وتعزيز القوة والخصائص الميكانيكية للخشب المطبوع ثلاثي الأبعاد، بالإضافة إلى تطوير تركيبة الحبر لطباعة الأجزاء الكبيرة وتوسيع نطاق التطبيقات الصناعية، واستكشاف طرق تحسين الهياكل الخشبية المطبوعة لتلبية احتياجات التطبيقات الخاصة، مثل إضافة طبقات العزل المائي.

طاقة حيوية

هناك حلول أخرى للاستفادة من النفايات الخشبية، منها تحويل مخلفات الخشب إلى طاقة حيوية، وهي عملية تهدف إلى استخدام الخشب الزائد والمهمل لإنتاج طاقة قابلة للاستخدام.

وتُعد مخلفات الخشب مصدراً مهماً للطاقة الحيوية، حيث يمكن استخدامها في عدة عمليات لتوليد الطاقة، منها أنه يمكن حرق مخلفات الخشب في محطات توليد الطاقة الحرارية لإنتاج بخار يُستخدم لتشغيل محركات البخار وتوليد الكهرباء، كما يمكن تحويل مخلفات الخشب إلى وقود حيوي، مثل الحطب، أو تحويلها إلى قوالب خشبية أو قوالب لتسهيل استخدامها وقودا للتدفئة أو التوليد الحراري.

يُمكن أيضاً تحويل مخلفات الخشب إلى «بيوغاز» من خلال عمليات الهضم اللاهوائي، حيث يتم تحلل المواد العضوية لإنتاج غاز قابل للاحتراق يُمكن استخدامه مصدراً للطاقة.

و«البيوغاز» هو نوع من الوقود الحيوي يتم إنتاجه بشكل طبيعي من تحلل النفايات العضوية، في بيئة غير هوائية (من دون أكسجين)، داخل مفاعل حيوي؛ ما يؤدي إلى إطلاق مزيج من الغازات، تتضمن الميثان وثاني أكسيد الكربون.

ويُمكن تحويل المواد العضوية في مخلفات الخشب إلى غازات وسوائل وفحم نباتي عند تسخينها في غياب الأكسجين، والتي يمكن استخدام منتجاتها مصادر للطاقة.

مواد البناء

هناك طرق إضافية لإعادة استخدام نفايات الخشب في صناعة مواد البناء، وتحويلها إلى منتجات مفيدة، مثل الألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF)، التي تُصنع من الألياف الخشبية المطحونة والمعالجة بالبخار والضغط، وتستخدم هذه الألواح في صناعة الأثاث والأبواب والجدران.

كما يمكن استخدامها أيضاً لصناعة ألواح الجسيمات المعروفة أيضاً بالألواح الحبيبية، ويتم صنعها من رقائق الخشب المعالجة بالراتنج والضغط، وتُستخدم هذه الألواح في صناعة الأثاث والأرضيات والخزائن.

وهناك أيضاً ألواح الـ(OSB) وهي ألواح مصنّعة من نفايات الخشب، تتألّف من «جدائل» من الخشب يتمّ توثيقها معاً بواسطة غراء صناعي، بحيث يتم ضغط الجدائل معاً، وتستخدم هذه الألواح في مشاريع البناء وأعمال السقف.

وتعمل هذه الألواح أيضاً بوصفها بديلا مستداما للخشب الخام في مشاريع البناء، مما يسهم في حماية البيئة، وتقليل استهلاك الأشجار الحية.

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن دمج ألياف الخشب مع الإسمنت لإنشاء مواد بناء خفيفة وقوية، مثل مركبات الخشب والإسمنت، التي تعمل على خفض الاعتماد على الإسمنت التقليدي، وتقليل البصمة البيئية لعمليات البناء.


قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
TT

قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)

حدد التلسكوب الفضائي «غايا» المخصص لرسم خرائط درب التبانة، مجموعتين من النجوم البدائية في قلب مجرتنا، وهما أصل تكوينها قبل أكثر من 12 مليار سنة، بحسب دراسة حديثة.

وبحركتهما الدورانية المنتظمة، يشبه هذان «التدفقان النجميان» اللذان يحتوي كل منهما على كتلة تساوي 10 ملايين شمس، «لبنات البناء الأولى» للقلب القديم لمجرة درب التبانة، حيث تكونت النجوم الأولى قبل أن تنمو المجرة وتتخذ شكلها الحلزوني الحالي، على ما قال خياتي مالهان من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا لوكالة «فرنس برس».

وأوضح المعد الرئيسي للدراسة التي نشرت نتائجها مجلة «أستروفيزيكال جورنال» أن «هذه أول مرة نتمكّن فيها من التعرف على أجزاء من هذه المجرة الأولية» التي سُميت «شاكتي وشيفا»، تيمّناً باثنين من الآلهة الهندوسية «أدى اتحادهما إلى نشوء الكون».

وسلّم مسبار «غايا» التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي يعمل على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض منذ 10 سنوات، خريطة ثلاثية الأبعاد في عام 2022 لمواقع وحركات أكثر من 1.8 مليار نجم.

وأتاحت هذه الخريطة التعرف على مجموعة نجوم ملقبة بـ«القلوب العجوز المسكينة»، بسبب كبر سنها، وذلك بسبب التركيبة المعدنية الضعيفة (مؤشر كيميائي لعمر النجم)، وموقعها المركزي.

وقد كان ذلك خطوة مهمة لعلم الآثار المجرية، الذي يهدف إلى إعادة بناء العصور المختلفة من تاريخ درب التبانة «بالطريقة نفسها التي يعيد بها علماء الآثار بناء تاريخ مدينة ما»، كما أوضح معهد ماكس بلانك في بيان.

وبالتالي فإن نموذج تطور درب التبانة يحاكي «مدينة مركزية قديمة محاطة بمناطق أحدث»، وفق المعهد. ولكن «كلما عدنا إلى الوراء في الزمان والمكان، أصبحت صورة تاريخ المجرة غير واضحة»، بحسب خياتي مالهان.

ولذلك حقق علماء الفلك في هذه النواة القديمة التي تم تحديدها في عام 2022. وأخذوا عينة من 6 ملايين نجم، ودرسوا كيمياءها وموقعها باستخدام الذكاء الاصطناعي على وجه الخصوص.

وبذلك وضعوا أصابعهم على «تيارين نجميين» (شاكتي وشيفا)، تشكلا قبل ما بين 12 و13 مليار سنة، في العصور الأولى لمجرة درب التبانة.

والمفاجأة أن نجومهما تتمتع بمعادن عالية بشكل غير طبيعي لنجوم بهذا العمر. وهذه علامة محتملة على أنها تأتي من جيل سابق من النجوم. وعندما ماتت، أطلقت العناصر الكيميائية التي «زرعت» الغاز النجمي البيني الذي تكوّنت منه نجوم «شاكتي وشيفا».


أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان
TT

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

تمكَّن جراحون أميركيون من أن يزرعوا للمرة الأولى كلية خنزير معدّل وراثياً لمريض حيّ، في سابقة تشكّل خطوة جديدة نحو إمكان حل مشكلة النقص المزمن في المتبرعين بالأعضاء.

وأوضح مستشفى «ماساتشوستس جنرال هوسبيتال» في بوسطن، ببيان، أمس (الخميس)، أن ريتشارد سليمان (62 عاماً) الذي كان يعاني من فشل كلوي مزمن «يتعافى بشكل جيد» من العملية التي أُجريت قبل أقل من أسبوع، في 16 مارس (آذار) الحالي، واستغرقت 4 ساعات.

ونقل بيان عن سليمان، قوله إن الأطباء «شرحوا (له) بدقة إيجابيات هذا الإجراء وسلبياته». وأضاف: «لقد وجدت في الخضوع لهذه العملية وسيلة ليس فقط لمساعدتي، ولكن أيضاً لإعطاء الأمل لآلاف الأشخاص الذين يحتاجون إلى عملية زرع الأعضاء للبقاء على قيد الحياة».

ويُفترَض أن يتمكن سليمان من مغادرة المستشفى «قريباً»، علماً بأنه خضع سابقاً لعملية زرع كلية بشرية، لكنه اضطر إلى الخضوع مجدداً لغسل الكلى، منذ مايو (أيار) 2023. وثمة أكثر من 100 ألف أميركي حالياً على قائمة الانتظار للخضوع لعمليات زرع أعضاء، بينهم نحو 88 ألفاً ينتظرون زراعة كلى لهم. وشهدت عمليات زرع الأعضاء الحيوانية في أجسام البشر، وتُسمى «الطعوم المغايرة»، تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة.

ويُذكر أنه يجري تعديل الخنازير وراثياً للحد من خطر تصدي الجهاز المناعي لدى المتلقي للعضو الدخيل. وأزيلت بعض جينات الخنازير، وأُضيفت جينات بشرية باستخدام تقنية «كريسبر» (CRISPR) للتعديل الجيني. وقال الجراح في مستشفى «ماساتشوستس جنرال هوسبيتال»، تاتسو كاواي، إن «نجاح عملية الزرع هذه تتويج لجهود آلاف العلماء والأطباء طوال عقود عدة».