نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

تقنيات نظيفة واعدة

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية
TT

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

نوافذ تُنتج الطاقة ولا تحجب الرؤية

تعتلي الألواح الشمسية سقف مبنى مكتبي حديث في بولدر، بولاية كولورادو الأميركية. ولكنّ المبنى مجهّز أيضاً بواحدة من أولى تقنيات النوافذ الشمسية في العالم –وهي عبارة عن ألواحٍ شفّافة تبدو كنوافذ تقليدية ولكنّها في الحقيقة تولّد الطاقة بشكلٍ غير مرئي.
لوح شمسي شفاف
تقول سوزان ستون، الرئيسة التنفيذية في «أوبيكيتوس إنرجي»، الشركة النّاشئة المطوّرة للتقنية التي بدأ العمل عليها في مختبرات ماساتشوستس للتقنية: «عندما نفكّر بالسوق التجارية، فإننا نتخيّل ناطحات سحاب كبيرة تتحوّل إلى مزارع شمسية عمودية. من جهتنا فإننا نحن الآن نصنع سطحاً زجاجياً ليس من النوع التقليدي يستخدم لتوليد الكهرباء». يمكن أيضاً استخدام النوافذ الشمسية لاستبدال النوافذ العادية في المنازل».
تعمل هذه التقنية من خلال التقاط جزء فقط من الطيف الشمسي. ويشرح مايلز بار، الشريك المؤسس ورئيس قسم التقنية في الشركة أنّ «المادّة التي يصنعون منها الزجاج تسمح لضوء الشمس المرئي الذي تراه العين البشرية بالمرور من النافذة». وفي العادة تمتصّ الألواح الشمسية العادية الطيف الشمسي كاملاً –ما يجعلها تبدو سوداء اللون– ولهذا السبب، تلتقط النوافذ الشمسية طاقة أقلّ بمعدّل الثلث.
ولكن لأنّ هذه النوافذ الجديدة قابلة للاستخدام في مناطق لا يصلح فيها استخدام الألواح الشمسية، تمكنها المساهمة في زيادة مخزون الطاقة المتجدّدة.
تتألّف النّافذة الشمسية من لوحين زجاجيين محكمي الالتصاق، وتضمّ أسلاكاً تتصل مباشرة بشيءٍ قريبٍ منها –كمصباح أو ستائر إلكترونية– أو ببطارية مركّبة في المبنى أو بالشبكة الكهربائية.
أمضت الشركة النّاشئة سنوات عدّة في تطوير المواد المستخدمة في التقنية كشبه الموصلات التي تستطيع التقاط الضوءين دون الأحمر وفوق البنفسجي انتقائياً، لضمان مطابقة المنتج لأداء ونوعية النوافذ غير الشمسية.
ألواح المستقبل
في الوقت الحالي، تصنع الشركة، في منشأتها التجريبية في مدينة ريدوود، كاليفورنيا، ألواح نوافذ صغيرة رُكّبت في مجموعة من المواقع للاختبار كالمبنى المكتبي في كولورادو. كما أنّها تحضّر لصناعة أكبر حجماً وعمليات تطوير تتيح صناعة النوافذ الشمسية عبر خطوط صناعة النوافذ الحالية. ورأت ستون أنّ شركتها «تُدخل منتجاً مخرباً إلى السوق، وأنّها تقوم بذلك عمداً دون زعزعة سلسلة التوريد».
وتسهم مؤسسة «أندرسن» العالمية لصناعة النوافذ مع آخرين في الاستثمار في «أوبيكيتوس إنرجي»، وقدّمت أخيراً تمويلاً للمرحلة «سيريز ب» من المشروع بقيمة 30 مليون دولار. يقول كارل هالينغ، أمين صندوق شركة «أندرسن» إنّ «شركته قادت صناعة النوافذ في التحوّل إلى الوحدات الزجاجية العازلة وفي استخدام الطبقات الخارجية ذات الانبعاثية المنخفضة، وأسهمت التقنيتان في تحسين أداء الطاقة الخاص بالنوافذ بشكلٍ جذري، حتّى أصبح المنتجان من أساسيات الصناعة. وترى مؤسسة (أندرسن) الاستثمار في هذه التقنية استمرارية لهذا الإرث».
ومع تزايد حجم الصناعة، تتوقّع شركة «أوبيكيتوس إنرجي» أن تكون نوافذها المتطوّرة أغلى من النوافذ التقليدية بمعدّل 30%. ولكن إذا نجح منتجها فعلاً بالحلول مكان الزجاج التقليدي، سيكون تأثيره كبيراً. تقدّر الشركة أنّ 6 ملايين متر مكعّب من الزجاج يتمّ تركيبها حول العالم سنوياً. وإذا افترضنا أنّ هذه الكمية من الزجاج ستكون بكاملها منتجة للطاقة، ستسهم دون شكّ في تخفيض الانبعاثات بمعدّل 10%. وأخيراً، تختم ستون بالقول: «عندما نفكّر بالتأثير الذي قد ينتج عن هذا الأمر، تتجلّى لنا عظمته».

* «فاست كومباني»
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

روبوت يسبح تحت الماء بشكل مستقل مستخدماً الذكاء الاصطناعي

تكنولوجيا يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)

روبوت يسبح تحت الماء بشكل مستقل مستخدماً الذكاء الاصطناعي

الروبوت «أكوا بوت»، الذي طوّره باحثون في جامعة كولومبيا، قادر على تنفيذ مجموعة متنوعة من المهام تحت الماء بشكل مستقل.

نسيم رمضان (لندن)
خاص تسعى المنصة لتحقيق قفزة نوعية كبيرة في سوق العملات الرقمية مع وضع مبادئ مبتكرة لاقتصاد تلك العملات (كونتس)

خاص رائدة أعمال سعودية تبتكر أول بروتوكول لعملة رقمية حصينة من الانخفاض

تهدف رائدة الأعمال السعودية رند الخراشي لإرساء معايير جديدة لعالم التمويل اللامركزي «DeFi».

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا فعالية «بلاك هات 2024» تهدف لتمكين خبراء الأمن السيبراني عالمياً عبر ورش وتحديات تقنية مبتكرة (بلاك هات)

فعالية «بلاك هات» تعود في نسختها الثالثة بالرياض بجوائز تفوق مليوني ريال

بمشاركة عدد كبير من الشركات السعودية والعالمية والشخصيات الرائدة في المشهد السيبراني.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
الاقتصاد المدير التنفيذي لشركة «سيسكو السعودية» سلمان فقيه (تصوير: تركي العقيلي) play-circle 01:37

المدير التنفيذي لـ«سيسكو» السعودية: استثماراتنا بالمملكة مستمرة لدعم جهودها في التحول الرقمي

في ظل ما يشهده قطاع التقنية السعودي من تطور، حقَّقت «سيسكو» أداءً قوياً ومتسقاً مع الفرص المتاحة وقرَّرت مواصلة استثماراتها لدعم جهود السعودية في التحول الرقمي.

زينب علي (الرياض)
عالم الاعمال «بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

تعود فعالية الأمن السيبراني الأبرز عالمياً «بلاك هات» في نسختها الثالثة إلى «مركز الرياض للمعارض والمؤتمرات» ببلدة ملهم شمال العاصمة السعودية الرياض.


كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟
TT

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

تمكن علماء في مركز السرطان بجامعة «جونز هوبكنز» في الولايات المتحدة من تحديد 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

جينات تحمي خلايا السرطانوتعد هذه النتيجة خطوة مهمة في فهم كيفية بقاء خلايا سرطان الثدي بعد مغادرتها للورم الأولي وانتقالها إلى مجرى الدم؛ حيث يمكن أن تبدأ في الانتشار من موقعها الأصلي إلى أماكن أخرى من الجسم.

وقد يفتح التعرف على الجينات المسؤولة عن حماية الخلايا السرطانية من الأضرار الناتجة عن «الأكسدة» بسبب أنواع الأكسجين التفاعلية «Reactive oxygen species ROS» (هي منتجات ثانوية لعملية الاستقلاب الغذائي الطبيعي للأكسجين)، آفاقاً جديدة للعلاج؛ خصوصاً في الحالات التي تُظهِر مقاومة عالية، مثل سرطان الثدي الثلاثي السلبي.

وحددت الباحثة الرئيسية دانييل جيلكس (أستاذة مساعدة في قسم الأورام، ضمن برنامج سرطان الثدي والمبيض، في كلية الطب بالجامعة) في الدراسة التي نشرت في مجلة «Nature Communications» في 28 سبتمبر (أيلول) 2024، 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

وعلى الرغم من أن الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين توجد فيما تسمى «المنطقة المحيطة بالورم»، أي أنها تجلس بجوار الخلايا الميتة؛ فإن هناك اعتقاداً بأنها قادرة على الهجرة إلى مناطق ذات مستويات أعلى من الأكسجين؛ حيث يمكنها بالفعل العثور على مجرى الدم.

نقص الأكسجين

وانتشار الورمتعمل ظروف نقص الأكسجين في المناطق المحيطة بالأورام على تعزيز هجرة الخلايا السرطانية نحو مناطق أكثر ثراءً بالأكسجين، مثل مجرى الدم؛ إذ يمكن أن تؤدي عملية الهجرة هذه إلى انتشار الخلايا السرطانية من موقعها الأصلي إلى أجزاء أخرى من الجسم، ما يساهم في تكرار الإصابة بالسرطان حتى بعد إزالة الورم الأولي. أما الخلايا التي تتكيف للبقاء في ظل مثل هذه الظروف منخفضة الأكسجين، فتكون أكثر قدرة على التعامل مع الإجهاد التأكسدي «oxidative stress» (هو حالة عدم التوازن في نظام العوامل المؤكسدة والعوامل المضادة للتأكسد) في مجرى الدم، ما يمنحها ميزة البقاء.

وقد أظهرت الدراسة أن الخلايا السرطانية المعرضة لنقص الأكسجين لفترات طويلة (على سبيل المثال لفترة 5 أيام) حافظت على التعبير عن الجينات الناجمة عن نقص الأكسجين، حتى بعد الانتقال إلى مناطق ذات أكسجين أفضل، ما يشير إلى أن هذه الخلايا تحتفظ بـ«ذاكرة» لحالة نقص الأكسجين، وهو ما يتناقض مع الاستجابات قصيرة المدى التي شوهدت في مزارع المختبر القياسية.

دور بروتين «ميوسين»وكانت نتائج الدراسة تنبؤية بشكل خاص لسرطان الثدي الثلاثي السلبي «triple-negative breast cancer» الذي يتميز بمعدل تكرار مرتفع. فقد اكتشف الباحثون أن خزعات المرضى من هذا السرطان الذي تكرر في غضون 3 سنوات، تحتوي على مستويات أعلى من بروتين يسمى «ميوسين» (MUC1 glycoprotein mucin). وقام الباحثون بحجب بروتين «ميوسين» لتحديد ما إذا كان سيقلل من انتشار خلايا سرطان الثدي إلى الرئة، وكان هدفهم هو القضاء على الخلايا الخبيثة العدوانية بعد نقص الأكسجين على وجه التحديد.

وأكدت دانييل جيلكس أنه عند تخفيض مستوى بروتين «ميوسين» في هذه الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين، فإنها تفقد القدرة على البقاء في مجرى الدم، أو في ظروف وجود مركبات الأكسجين التفاعلي. كما أنها تشكل عدداً أقل من النقائل السرطانية «Cancer metastases» في الفئران (وهذا المصطلح يستخدم لوصف انتشار السرطان، إذ إن الخلايا السرطانية -على عكس الخلايا الطبيعية- تتمتع بالقدرة على النمو خارج المكان الذي نشأت فيه بالجسم).

ولا يزال الباحثون يجهلون أسباب الإصابة بسرطان الثدي الثلاثي السلبي بشكلٍ دقيق؛ لكنهم يعتقدون أن الطَّفرة الجينية المسماة «BRCA1» هي السبب؛ لأن وجودها يؤدي لانعكاس مبدأ عمل الجين السليم، وتصبح الخلايا أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.

وتؤكد النتائج إمكانية استهداف بروتين «ميوسين» لمنع انتشار الخلايا السرطانية، وتحسين النتائج للمرضى، وخصوصاً أولئك الذين يعانون من أنواع سرطان عدوانية.

وقد تمهد التجربة السريرية الحالية في المرحلتين الأولى والثانية لعلاجات تستهدف بروتين «ميوسين» في أنواع مختلفة من السرطان، الطريق لتطبيقات أوسع إذا ثبتت فعاليتها.

ويعزز هذا البحث فهم كيفية مساهمة الظروف التي تسبب نقص الأكسجين داخل الأورام في حدوث النقائل، ويسلط الضوء على بروتين «ميوسين» كهدف علاجي واعد لمنع انتشار السرطان.