النمل الأبيض يلهم علماء لتصميم مواد جديدة

أجروا محاكاة لأسلوبه في تجهيز هياكل من أشياء متباينة

تل نمل أبيض شوهد في محمية غابورون في بوتسوانا (الفريق البحثي)
تل نمل أبيض شوهد في محمية غابورون في بوتسوانا (الفريق البحثي)
TT

النمل الأبيض يلهم علماء لتصميم مواد جديدة

تل نمل أبيض شوهد في محمية غابورون في بوتسوانا (الفريق البحثي)
تل نمل أبيض شوهد في محمية غابورون في بوتسوانا (الفريق البحثي)

ألهم النمل الأبيض باحثين من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، لتصميم مواد جديدة تحاكي القواعد الأساسية المخفية في أنماط نمو الطبيعة، ومحاكاة الطريقة التي يبني بها النمل الأبيض أعشاشه.
وأظهر الباحثون أنه باستخدام هذه القواعد، من الممكن إنشاء مواد مصممة بخصائص محددة قابلة للبرمجة، وتم نشر البحث، الذي قادته كيارا دارايو، أستاذ الهندسة الميكانيكية والفيزياء التطبيقية والفيزياء التطبيقية، في العدد الأخير من مجلة «ساينس».
وتقول دارايو في تقرير نشره أول من أمس الموقع الرسمي لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: «يبلغ طول النمل الأبيض بضعة ملليمترات فقط، ولكن يمكن أن يصل ارتفاع أعشاشه إلى 4 أمتار، وهو ما يعادل بناء الإنسان لمنزل على ارتفاع جبل (ويتني) في كاليفورنيا، وإذا نظرت داخل عش النمل الأبيض، فسترى شبكة من الهياكل غير المتكافئة والمترابطة، فتجده مصنوعاً من حبيبات الرمل والغبار والأوساخ واللعاب والروث، ورغم أن هذا الهيكل يبدو غير منتظم، لكن الحقيقة أنه مصمم خصيصاً بطريقة تتيح تهوية جيدة».
وتضيف: «اعتقدنا أنه من خلال فهم كيفية مساهمة النمل الأبيض في تصنيع العش، يمكننا تحديد قواعد بسيطة لتصميم المواد المهندَسة بخصائص ميكانيكية فريدة».
والمواد المهندَسة هي مواد صلبة أو مركبة تتكون من لبنات البناء التي يتم تنظيمها بعد ذلك في هياكل ثلاثية الأبعاد، من مقياس النانو إلى مقياس ميكرومتر.
وركز مجال المواد المهندَسة بشكل أساسي على البنى الدورية، حيث تحتوي مثل هذه البنى على خلية وحدة هندسية موحدة، مثل المجسم الثماني أو المكعب، ثم تتكرر خلايا الوحدة هذه لتشكيل بنية شبكية، ومع ذلك، فإن التركيز على الهياكل المنظمة قد حد من وظائف واستخدام المواد المهندَسة.
وتشرح دارايو: «البنى الدورية ملائمة لنا نحن المهندسين لأننا نستطيع وضع افتراضات في تحليل خصائصها، ومع ذلك، إذا فكرنا في التطبيقات، فهي ليست بالضرورة الخيار الأمثل للتصميم، فالهياكل المضطربة، مثل تلك الموجودة في عش النمل الأبيض، هي أكثر انتشاراً في الطبيعة من الهياكل الدورية، وغالباً ما تُظهر وظائف فائقة، ولكن حتى الآن، لم يكتشف المهندسون طريقة موثوقة لتصميمها».
وتقول: «كانت الطريقة الأولى التي تعاملنا بها مع المشكلة هي التفكير في العدد المحدود من موارد النمل الأبيض، فعندما يبني النمل الأبيض عشه، لا يمتلك مخططاً لتصميم العش، ويمكنه فقط اتخاذ قرارات تستند إلى المتاح».
على سبيل المثال، قد يستخدم النمل الأبيض حبيبات الرمل التي يجدها بالقرب من عشه ويلائم الحبيبات معاً باتباع الإجراءات التي تعلمها من النمل الأبيض الآخر، وقد تتناسب حبة الرمل المستديرة مع شكل نصف القمر لزيادة الثبات، ويمكن استخدام هذه القواعد الأساسية للتجاور لوصف كيفية بناء عش النمل الأبيض.
وتوضح: «لقد أنشأنا برنامجاً رقمياً لتصميم المواد بقواعد مماثلة تحدد كيف يمكن أن تلتصق كتلتان مختلفتان من المواد ببعضهما بعضاً».
وهذه الخوارزمية، التي أطلقت عليها دارايو وفريقها البحثي اسم «برنامج النمو الافتراضي»، تحاكي النمو الطبيعي للهياكل البيولوجية، أو تصنيع أعشاش النمل الأبيض.
وبدلاً من حبة رمل أو ذرة من الغبار، يستخدم برنامج النمو الافتراضي مواد هندسية فريدة من نوعها، أو لبنات بناء، بالإضافة إلى إرشادات مجاورة لكيفية ارتباط هذه الكتل الأساسية ببعضها بعضاً.
وتتضمن الكتل الافتراضية المستخدمة في هذا العمل الأولي شكل L، وشكل I، وشكل T، وشكل + a، ويقوم البرنامج ببناء بنية على شبكة، ومن ثم يمكن ترجمة تلك البنى إلى نماذج فيزيائية ثنائية أو ثلاثية الأبعاد.


مقالات ذات صلة

بعد 18 عام زواج... زوجة كيفين كوستنر تتقدم بطلب للطلاق

يوميات الشرق بعد 18 عام زواج... زوجة كيفين كوستنر تتقدم بطلب للطلاق

بعد 18 عام زواج... زوجة كيفين كوستنر تتقدم بطلب للطلاق

تقدمت كريستين باومغارتنر، الزوجة الثانية للممثل الأميركي كيفين كوستنر، بطلب للطلاق، بعد زواجٍ دامَ 18 عاماً وأثمر عن ثلاثة أطفال. وذكرت صحيفة «ديلي ميل» البريطانية أن الانفصال جاء بسبب «خلافات لا يمكن حلُّها»، حيث تسعى باومغارتنر للحضانة المشتركة على أطفالهما كايدين (15 عاماً)، وهايس (14 عاماً)، وغريس (12 عاماً). وكانت العلاقة بين كوستنر (68 عاماً)، وباومغارتنر (49 عاماً)، قد بدأت عام 2000، وتزوجا عام 2004.

«الشرق الأوسط» (لوس أنجليس)
يوميات الشرق متحف «المركبات» بمصر يحيي ذكرى الملك فؤاد الأول

متحف «المركبات» بمصر يحيي ذكرى الملك فؤاد الأول

افتتح متحف المركبات الملكية بمصر معرضاً أثرياً مؤقتاً، اليوم (الأحد)، بعنوان «صاحب اللقبين فؤاد الأول»، وذلك لإحياء الذكرى 87 لوفاة الملك فؤاد الأول التي توافق 28 أبريل (نيسان). يضم المعرض نحو 30 قطعة أثرية، منها 3 وثائق أرشيفية، ونحو 20 صورة فوتوغرافية للملك، فضلاً عن فيلم وثائقي يتضمن لقطات «مهمة» من حياته. ويشير عنوان المعرض إلى حمل فؤاد الأول للقبين، هما «سلطان» و«ملك»؛ ففي عهده تحولت مصر من سلطنة إلى مملكة. ويقول أمين الكحكي، مدير عام متحف المركبات الملكية، لـ«الشرق الأوسط»، إن المعرض «يسلط الضوء على صفحات مهمة من التاريخ المصري، من خلال تناول مراحل مختلفة من حياة الملك فؤاد».

نادية عبد الحليم (القاهرة)
يوميات الشرق وضع تسلسل كامل لجينوم «اللبلاب» المقاوم لتغير المناخ

وضع تسلسل كامل لجينوم «اللبلاب» المقاوم لتغير المناخ

قام فريق بحثي، بقيادة باحثين من المعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية بكينيا، بوضع تسلسل كامل لجينوم حبة «فول اللبلاب» أو ما يعرف بـ«الفول المصري» أو «الفول الحيراتي»، المقاوم لتغيرات المناخ، بما يمكن أن يعزز الأمن الغذائي في المناطق المعرضة للجفاف، حسب العدد الأخير من دورية «نيتشر كومينيكيشن». ويمهد تسلسل «حبوب اللبلاب»، الطريق لزراعة المحاصيل على نطاق أوسع، ما «يجلب فوائد غذائية واقتصادية، فضلاً على التنوع الذي تشتد الحاجة إليه في نظام الغذاء العالمي».

حازم بدر (القاهرة)
يوميات الشرق «الوثائقية» المصرية تستعد لإنتاج فيلم عن «كليوباترا»

«الوثائقية» المصرية تستعد لإنتاج فيلم عن «كليوباترا»

في رد فعل على فيلم «الملكة كليوباترا»، الذي أنتجته منصة «نتفليكس» وأثار جدلاً كبيراً في مصر، أعلنت القناة «الوثائقية»، التابعة لـ«الشركة المتحدة للخدمات الإعلامية بمصر»، اليوم (الأحد)، «بدء التحضير لإنتاج فيلم وثائقي عن كليوباترا السابعة، آخر ملوك الأسرة البطلمية التي حكمت مصر في أعقاب وفاة الإسكندر الأكبر». وأفاد بيان صادر عن القناة بوجود «جلسات عمل منعقدة حالياً مع عدد من المتخصصين في التاريخ والآثار والأنثروبولوجيا، من أجل إخضاع البحوث المتعلقة بموضوع الفيلم وصورته، لأقصى درجات البحث والتدقيق». واعتبر متابعون عبر مواقع التواصل الاجتماعي هذه الخطوة بمثابة «الرد الصحيح على محاولات تزييف التار

انتصار دردير (القاهرة)
يوميات الشرق مؤلفا «تحت الوصاية» لـ«الشرق الأوسط»: الواقع أصعب مما طرحناه في المسلسل

مؤلفا «تحت الوصاية» لـ«الشرق الأوسط»: الواقع أصعب مما طرحناه في المسلسل

أكد خالد وشيرين دياب مؤلفا مسلسل «تحت الوصاية»، أن واقع معاناة الأرامل مع «المجلس الحسبي» في مصر: «أصعب» مما جاء بالمسلسل، وأن بطلة العمل الفنانة منى زكي كانت معهما منذ بداية الفكرة، و«قدمت أداء عبقرياً زاد من تأثير العمل». وأثار المسلسل الذي تعرض لأزمة «قانون الوصاية» في مصر، جدلاً واسعاً وصل إلى ساحة البرلمان، وسط مطالبات بتغيير بعض مواد القانون. وأعلنت شركة «ميديا هب» المنتجة للعمل، عبر حسابها على «إنستغرام»، أن «العمل تخطى 61.6 مليون مشاهدة عبر قناة (DMC) خلال شهر رمضان، كما حاز إشادات عديدة عبر مواقع التواصل الاجتماعي». وكانت شيرين دياب صاحبة الفكرة، وتحمس لها شقيقها الكاتب والمخرج خالد د

انتصار دردير (القاهرة)

ألحان وألوان من الموسيقى السعودية تتألق في «طوكيو أوبرا سيتي»

عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
TT

ألحان وألوان من الموسيقى السعودية تتألق في «طوكيو أوبرا سيتي»

عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)
عزفت "الأوركسترا السعودية" أروع الالحان الموسيقية في ليلة ختامية استثنائية كان الابداع عنوانها (واس)

ازدهرت ألحان وألوان من الموسيقى السعودية على مسرح «طوكيو أوبرا سيتي» بالعاصمة اليابانية، وشارك 100 موسيقي ومؤدٍ من الأوركسترا والكورال الوطني السعودي، في رسم لوحة جمالية، جمعت التراث بالثقافة وعذوبة المفردة الموسيقية السعودية.

وعزفت الأوركسترا والكورال الوطني السعودي، أجمل الألحان الموسيقية في ليلة استثنائية كان الإبداع عنوانها، وقدمت التراث الغنائي السعودي وما يزخر به من تنوع على مسرح «طوكيو أوبرا سيتي» بالعاصمة اليابانية، بحضور الأمير بدر بن عبد الله بن فرحان وزير الثقافة رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى، وعدد من المسؤولين ورجال الأعمال والإعلام وحضور جماهيري كبير.

‏وبدأت الليلة السعودية في اليابان، بجمالية الاستقبال بالقهوة السعودية لجمهور حفل روائع الأوركسترا السعودية في طوكيو، قبل أن ينطلق العرض الموسيقي الذي افتتحه باول باسيفيكو الرئيس التنفيذي لهيئة الموسيقى بالسعودية، وقال في كلمته خلال الحفل، إن النجاحات الكبيرة التي حققتها المشاركات السابقة لروائع الأوركسترا السعودية في العواصم العالمية، عازياً ما تحقق خلال حفلات روائع الأوركسترا السعودية إلى دعم وزير الثقافة السعودي رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى.

100 موسيقي ومؤدٍ من الأوركسترا والكورال الوطني السعودي شاركوا في الليلة الختامية (واس)

وعدّ باسيفيكو «روائع الأوركسترا السعودية» إحدى الخطوات التي تسهم في نقل التراث الغنائي السعودي، وما يزخر به من تنوع إلى العالم عبر المشاركات الدولية المتعددة وبكوادر سعودية مؤهلة ومدربة على أعلى مستوى، مشيراً إلى سعي الهيئة للارتقاء بالموسيقى السعودية نحو آفاق جديدة، ودورها في التبادل الثقافي، مما يسهم في تعزيز التواصل الإنساني، ومد جسور التفاهم بين شعوب العالم عبر الموسيقى.

وبدأت «الأوركسترا الإمبراطورية اليابانية - بوغاكو ريو أو» بأداء لموسيقى البلاط الإمبراطوري الياباني، وهي موسيقى عريقة في الثقافة اليابانية، توارثتها الأجيال منذ 1300 عام وحتى اليوم. وأنهت الأوركسترا والكورال الوطني السعودي الفقرة الثانية من الحفل بأداء مُتناغم لـ«ميدلي الإنمي» باللحن السعودي، كما استفتحت الفقرة التالية بعزف موسيقى افتتاحية العلا من تأليف عمر خيرت.

حضور جماهيري كبير شهدته ليلة "روائع الأوركسترا السعودية" على مسرح "طوكيو أوبرا سيتي" (واس)

وبتعاون احتفى بالثقافتين ومزج موسيقى الحضارتين، اختتم الحفل بأداء مشترك للأوركسترا السعودية مع أكاديمية أوركسترا جامعة طوكيو للموسيقى والفنان الياباني هوتاي، وبقيادة المايسترو هاني فرحات، عبر عدد من الأعمال الموسيقية بتوزيع محمد عشي ورامي باصحيح.

واختتمت هيئة الموسيقى «روائع الأوركسترا السعودية» الجمعة، بحضور الأمير بدر بن عبد الله بن فرحان، وزير الثقافة رئيس مجلس إدارة هيئة الموسيقى، في جولتها الخامسة بعد النجاحات التي حققتها في 4 محطات سابقة، حيث تألقت في كل جولة بدايةً من باريس بقاعة دو شاتليه، وعلى المسرح الوطني بمكسيكو سيتي، وعلى مسرح دار الأوبرا متروبوليتان في مركز لينكون بمدينة نيويورك، وفي لندن بمسرح «سنترال هول وستمنستر».

اروقة مسرح "طوكيو أوبرا سيتي" اكتضت بالحضور منذ وقت مبكر (هيئة الموسيقى)

وتعتزم هيئة الموسيقى في السعودية استمرار تقديم عروض حفلات «روائع الأوركسترا السعودية» في عدة محطات، بهدف تعريف المجتمع العالمي بروائع الموسيقى السعودية، وتعزيزاً للتبادل الثقافي الدولي والتعاون المشترك لتحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030 التي تتقاطع مع مستهدفات هيئة الموسيقى.