تقنيات تعويضية

رجل أعمى يبلغ من العمر 78 عامًا. عندما تمت إزالة الضمادات ، يمكن للمريض القراءة والتعرف على أفراد الأسرة على الفور. تندمج الغرسة أيضًا بشكل طبيعي مع الأنسجة البشرية دون أن يرفضها جسم المتلقي.

وبالمثل في عام 2020 ، طور العلماء البلجيكيون قزحية اصطناعية مزودة بالعدسات اللاصقة الذكية لتصحيح عدد من اضطرابات الرؤية. ويعمل العلماء حتى على زراعة دماغية لاسلكية تتجاوز العين تمامًا.

يعمل الباحثون في جامعة مونتاش في أستراليا على تجارب لنظام يرتدي المستخدمون بموجبه زوجًا من النظارات مزودًا بكاميرا. يرسل هذا البيانات مباشرة إلى الغرسة ، التي توضع على سطح الدماغ وتعطي المستخدم إحساسًا أوليًا بالبصر.

طوب تخزين الطاقة
وجد العلماء طريقة لتخزين الطاقة في الطوب الأحمر الذي يستخدم لبناء المنازل.

طور باحثون بقيادة جامعة واشنطن في سانت لويس في ميسوري بالولايات المتحدة طريقة يمكنها تحويل مواد البناء الرخيصة والمتاحة على نطاق واسع إلى “قوالب ذكية” يمكنها تخزين الطاقة مثل البطارية.

على الرغم من أن البحث لا يزال في مرحلة إثبات المفهوم ، يزعم العلماء أن الجدران المصنوعة من هذه الآجر “يمكن أن تخزن قدرًا كبيرًا من الطاقة” ويمكن “إعادة شحنها مئات الآلاف من المرات في غضون ساعة”.

جهاز من الطوب الأحمر طوره الكيميائيون في جامعة واشنطن في سانت لويس يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء الأخضر (مختبر دارسي: جامعة واشنطن في سانت لويس)
جهاز من الطوب الأحمر طوره كيميائيون في جامعة واشنطن في سانت لويس يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء الأخضر © مختبر دارسي / جامعة واشنطن في سانت لويس
طور الباحثون طريقة لتحويل الطوب الأحمر إلى نوع من أجهزة تخزين الطاقة يسمى المكثف الفائق.

تضمن ذلك وضع طلاء موصل ، يُعرف باسم Pedot ، على عينات من الطوب ، والتي تتسرب بعد ذلك من خلال البنية المسامية للطوب المحروق ، وتحويلها إلى “أقطاب كهربائية لتخزين الطاقة”.

وقال الباحثون إن أكسيد الحديد ، وهو الصباغ الأحمر في الطوب ، ساعد في هذه العملية.

ساعات ذكية تعمل بالطاقة العرق
طور المهندسون في جامعة جلاسكو نوعًا جديدًا من المكثفات الفائقة المرنة ، التي تخزن الطاقة ، لتحل محل الإلكتروليتات الموجودة في البطاريات التقليدية بالعرق.

يمكن شحنها بالكامل بأقل من 20 ميكرولتر من السوائل وهي قوية بما يكفي لتحمل 4000 دورة من أنواع الثنيات والانحناءات التي قد تواجهها أثناء الاستخدام.

يعمل الجهاز عن طريق طلاء قماش السليلوز البوليستر بطبقة رقيقة من البوليمر ، والتي تعمل كقطب مكثف فائق.

عندما يمتص القماش عرق مرتديه ، تتفاعل الأيونات الموجبة والسالبة في العرق مع سطح البوليمر ، مما يؤدي إلى تفاعل كهروكيميائي يولد الطاقة.

ساعات ذكية تعمل بالطاقة العرق
يقول البروفيسور رافيندر داهية ، رئيس مجموعة تقنيات الانحناء للإلكترونيات والاستشعار (Best) ، ومقرها جامعة كلية جيمس وات للهندسة في غلاسكو.

وهذا يجعل التخلص من الأجهزة القابلة للارتداء بأمان والتي من المحتمل أن تكون ضارة أمرًا صعبًا ، حيث يمكن لبطارية مكسورة أن تنسكب سوائل سامة على الجلد.

“ما تمكنا من القيام به لأول مرة هو إظهار أن العرق البشري يوفر فرصة حقيقية للتخلص من تلك المواد السامة تمامًا ، مع أداء شحن وتفريغ ممتاز.

“ الخرسانة الحية ” الشفاء الذاتي
تنمو البكتيريا وتمعدن في بنية الرمل هيدروجيل © جامعة كولورادو بولدر / بنسلفانيا
طور العلماء ما يسمونه الخرسانة الحية باستخدام الرمل والهلام والبكتيريا.

قال الباحثون إن مادة البناء هذه لها وظيفة هيكلية تحمل الأحمال ، وهي قادرة على الشفاء الذاتي وهي أكثر ملاءمة للبيئة من الخرسانة – وهي ثاني أكثر المواد استهلاكًا على الأرض بعد الماء.

يعتقد فريق من جامعة كولورادو بولدر أن عملهم يمهد الطريق لبناء هياكل مستقبلية يمكنها “معالجة شقوقها ، وامتصاص السموم الخطرة من الهواء أو حتى التوهج عند القيادة”.

الروبوتات الحية
ابتكر العلماء “روبوتًا حيًا” © Douglas Blackiston / Tufts University / PA
© دوغلاس بلاكيستون / جامعة تافتس / بنسلفانيا
يمكن استخدام الروبوتات الهجينة الصغيرة المصنوعة باستخدام الخلايا الجذعية المأخوذة من أجنة الضفادع يومًا ما للسباحة حول أجسام البشر إلى مناطق محددة تتطلب الدواء ، أو لتجميع البلاستيك الدقيق في المحيطات.

قال جوشوا بونجارد ، عالم الكمبيوتر وخبير الروبوتات بجامعة فيرمونت ، الذي شارك في تطوير الروبوتات التي يبلغ عرضها ملليمترًا ، والمعروفة باسم xenobots: “هذه آلات حية جديدة”.

“إنهم ليسوا روبوتًا تقليديًا ولا نوعًا معروفًا من الحيوانات. إنها فئة جديدة من المنتجات: كائن حي وقابل للبرمجة. “