تقنية جديدة للتحكم في الروبوتات تحت الماء بواسطة الصوت فقط

في ابتكار علمي قد يُحدث ثورة في مجالات الطب والروبوتات تحت الماء، طوّر داجون تشانغ، طالب الدكتوراه بجامعة ويسكونسن-ماديسون الأمريكية، مادة خارقة جديدة تتيح التحكم في الأجسام المغمورة في الماء باستخدام الموجات الصوتية فقط، دون الحاجة لأي أدوات مادية أو تدخل بشري مباشر.
رغم أن الموجات الصوتية معروفة في حياتنا اليومية بنقل الأصوات والموسيقى، إلا أن لها تطبيقات علمية متقدمة مثل رسم خرائط قاع البحار، وتوجيه الغواصات، ومراقبة الزلازل، وحتى تفتيت حصوات الكلى.
ومع هذا الاكتشاف الجديد، يُمكن استخدامها لدفع وتدوير أجسام داخل الماء بدقة فائقة، وهو ما قد يفتح آفاقًا جديدة في مجالات الطب والروبوتات.
السر وراء هذا الابتكار يكمن في مادة خارقة صُممت بنمط دقيق يشبه 'سن المنشار'، يغيّر من طريقة انعكاس الموجات الصوتية عند تسليطها عليها من عدة زوايا.
هذه البنية الدقيقة تسمح للموجات بدفع الجسم المرتبط بالمادة وتدويره كما يشاء الباحث، فقط عبر الصوت.
ويوضح تشانغ: 'من خلال توجيه موجات صوتية دقيقة نحو المادة، أستطيع دفع أو تدوير الأجسام المرتبطة بها بدقة متناهية، وبدون أي تلامس'.
تمهد هذه التقنية الطريق لتطبيقات متعددة، من بينها، تجميع هياكل تحت الماء دون تلامس مباشر، وتوجيه المركبات الروبوتية في البيئات المائية، وتوصيل الأدوية إلى مناطق يصعب الوصول إليها داخل الجسم، وتطوير أدوات جراحية غير تداخلية.
ويؤكد تشانغ أن هذه التقنية قادرة على تقليل التلوث أو الأضرار في البيئات الحساسة، كونها لا تعتمد على الاحتكاك المباشر.
تصنيع دقيق بتكلفة منخفضة
واحدة من أبرز التحديات كانت تصنيع المادة بدقة عالية وبسعر معقول. فطرق التصنيع التقليدية لا توفر الخصائص المطلوبة، وغالباً ما تكون مرتفعة التكلفة.
لكن تشانغ نجح في تطوير نهج تصنيع جديد يجمع بين الدقة العالية والتكلفة المنخفضة، إلى جانب تحقيق تباين صوتي كبير بين المادة والماء، وهو ما يُعدّ عاملاً حاسمًا في فاعلية المواد الخارقة المغمورة.
ويقول في هذا السياق: 'ما طورناه لا يتميز فقط بسهولة التصنيع وانخفاض التكاليف، بل يُحقق أيضاً دقة عالية وتبايناً صوتياً كبيراً، وهو ما نحتاجه تماماً للعمل تحت الماء'.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

رؤيا نيوز

منذ 12 ساعات

• رؤيا نيوز

تقنية جديدة للتحكم في الروبوتات تحت الماء بواسطة الصوت فقط

في ابتكار علمي قد يُحدث ثورة في مجالات الطب والروبوتات تحت الماء، طوّر داجون تشانغ، طالب الدكتوراه بجامعة ويسكونسن-ماديسون الأمريكية، مادة خارقة جديدة تتيح التحكم في الأجسام المغمورة في الماء باستخدام الموجات الصوتية فقط، دون الحاجة لأي أدوات مادية أو تدخل بشري مباشر. رغم أن الموجات الصوتية معروفة في حياتنا اليومية بنقل الأصوات والموسيقى، إلا أن لها تطبيقات علمية متقدمة مثل رسم خرائط قاع البحار، وتوجيه الغواصات، ومراقبة الزلازل، وحتى تفتيت حصوات الكلى. ومع هذا الاكتشاف الجديد، يُمكن استخدامها لدفع وتدوير أجسام داخل الماء بدقة فائقة، وهو ما قد يفتح آفاقًا جديدة في مجالات الطب والروبوتات. السر وراء هذا الابتكار يكمن في مادة خارقة صُممت بنمط دقيق يشبه 'سن المنشار'، يغيّر من طريقة انعكاس الموجات الصوتية عند تسليطها عليها من عدة زوايا. هذه البنية الدقيقة تسمح للموجات بدفع الجسم المرتبط بالمادة وتدويره كما يشاء الباحث، فقط عبر الصوت. ويوضح تشانغ: 'من خلال توجيه موجات صوتية دقيقة نحو المادة، أستطيع دفع أو تدوير الأجسام المرتبطة بها بدقة متناهية، وبدون أي تلامس'. تمهد هذه التقنية الطريق لتطبيقات متعددة، من بينها، تجميع هياكل تحت الماء دون تلامس مباشر، وتوجيه المركبات الروبوتية في البيئات المائية، وتوصيل الأدوية إلى مناطق يصعب الوصول إليها داخل الجسم، وتطوير أدوات جراحية غير تداخلية. ويؤكد تشانغ أن هذه التقنية قادرة على تقليل التلوث أو الأضرار في البيئات الحساسة، كونها لا تعتمد على الاحتكاك المباشر. تصنيع دقيق بتكلفة منخفضة واحدة من أبرز التحديات كانت تصنيع المادة بدقة عالية وبسعر معقول. فطرق التصنيع التقليدية لا توفر الخصائص المطلوبة، وغالباً ما تكون مرتفعة التكلفة. لكن تشانغ نجح في تطوير نهج تصنيع جديد يجمع بين الدقة العالية والتكلفة المنخفضة، إلى جانب تحقيق تباين صوتي كبير بين المادة والماء، وهو ما يُعدّ عاملاً حاسمًا في فاعلية المواد الخارقة المغمورة. ويقول في هذا السياق: 'ما طورناه لا يتميز فقط بسهولة التصنيع وانخفاض التكاليف، بل يُحقق أيضاً دقة عالية وتبايناً صوتياً كبيراً، وهو ما نحتاجه تماماً للعمل تحت الماء'.

رؤيا نيوز

منذ 2 أيام

• رؤيا نيوز

بحجم صالة رياضية.. أمريكا تطلق أقوى ليزر في العالم

يعمل ليزر 'زيوس'، وهو بحجم صالة ألعاب رياضية مدرسية، من داخل منشأة مزودة بجدران خرسانية، بسمك 60 سم لاحتواء الإشعاع، ويُعد الخليفة المباشر لنظام 'هيركوليس' الذي بلغت طاقته القصوى 300 تيراواط. ويطلق 'زيوس' نبضات فائقة القِصر تستمر لأجزاء ضئيلة من الثانية، تسمح للعلماء بمحاكاة أحداث فيزيائية كونية، ودراسة ميكانيكا الكم، وغيرها من الظواهر شديدة التعقيد. كيف يعمل زيوس؟ يعتمد نظام الليزر على إرسال نبضات قوية عبر خلية غازية ممتدة مملوءة بالهيليوم. وعند اصطدام الليزر بالغاز، يُولّد بلازما من الإلكترونات والأيونات، ويتم تسريع هذه الجسيمات إلى سرعات فائقة عبر تقنية تُعرف بـ 'تسريع مجال الموجة'. وكلما زادت المسافة التي تقطعها الإلكترونات داخل الخلية، زادت سرعتها وطاقتها، ما يمكّن العلماء من تحقيق سرعات لم تُسجل من قبل. الطاقة التي بلغت 2 بيتاواط تُعد خطوة تمهيدية لما يُعرف بـ'تجربة زيوس المميزة'، والتي يُتوقع تنفيذها لاحقاً هذا العام. وتهدف التجربة إلى تصادم نبضات الليزر مع حزم إلكترونية بسرعة وجهاً لوجه، في تجربة تُحاكي نبضات بطاقة زيتاواط – ومن هنا جاءت تسمية ZEUS (Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System). ويُقدر تمويل المشروع بنحو 16 مليون دولار من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF)، التي فتحت أبواب المختبر أمام فرق بحثية من مختلف أنحاء الولايات المتحدة. تطبيقات واعدة يقود البروفيسور فرانكلين دولار من جامعة كاليفورنيا أول تجربة مستخدم في المنشأة، ويهدف إلى توليد حزم إلكترونية تضاهي قدرات مسرعات ضخمة بطول مئات الأمتار، ولكن بكفاءة أعلى وطاقة تفوقها بخمسة إلى عشرة أضعاف. ومن أبرز التطبيقات المحتملة لاستخدامات ليزر زيوس: الطب: تحسين تصوير الأنسجة الرخوة بجرعات إشعاعية منخفضة علاج السرطان: تطوير تقنيات علاج إشعاعي دقيقة الفيزياء الفلكية: محاكاة انفجارات نجمية وظواهر كونية متطرفة علوم المواد: دراسة تأثيرات الضغط والطاقة القصوى على المواد المختلفة ويؤكد الدكتور فياتشيسلاف لوكين، مدير البرنامج في مؤسسة العلوم الوطنية، أن هذه الأبحاث 'لا تفتح آفاقاً للعلم الأساسي فحسب، بل تمهد لتطبيقات عملية في مجالات طبية وتقنية متقدمة'.

رؤيا نيوز

منذ 5 أيام

• رؤيا نيوز

فريقان من جامعة البترا يحصدان مراكز متقدمة في هاكاثون الذكاء الاصطناعي 2025

حصل فريق 'بوت باسترز Bot Busters' من كلية تكنولوجيا المعلومات بجامعة البترا على المركز الثاني، وفريق 'بترا تشالنجرز Petra Challengers' من الكلية ذاتها على المركز الرابع، في هاكاثون مبتكري الذكاء الاصطناعي 2025، الذي استضافته الجامعة مؤخرا. وشارك في المنافسة ثلاثة وخمسون فريقا يمثلون ثماني عشرة جامعة أردنية. أعرب عميد كلية تكنولوجيا المعلومات الأستاذ الدكتور وائل هادي، الذي كان قد رعى انطلاق فعاليات الهاكاثون، عن فخره بهذا الإنجاز. وأكد أن ما حققه الطلبة يعكس التقدم الكبير الذي أحرزته الجامعة في مجالات التعليم التكنولوجي والابتكار، مشيرا إلى أن الكلية ستواصل دعم الطلبة الموهوبين وتشجيعهم على خوض تحديات علمية تسهم في تنمية قدراتهم وتعزيز آفاقهم المهنية. تكون فريق 'بوت باسترز' من الطالبين عبد الرحمن الكردي ومعتصم الزعاترة، وقدم مشروعا متقدما في مجال الوكلاء الذاتيين باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي مثل تعلم الآلة والتعلم العميق، ما أهله لنيل المركز الثاني. وضم فريق 'بترا تشالنجرز' الطالبين جهاد أبو طاعة وإبراهيم سالم، وتمكن من حصد المركز الرابع بعد تقديم حل ذكي ومبتكر. أشرف على مشاريع الفريقين الدكتور عبد الكريم البنا من الكلية ومركز الإبداع والريادة.