مادة ذكية جديدة لتدفئة وتبريد المنازل والسيارات

كشف فريق للباحثين في جامعة سارلاند، ومركز تقنية الميكاترونيك والأتمتة، في ألمانيا، تكنولوجيا تكييف الهواء المبتكرة التي تعد بتوفير كبير في الطاقة وفوائد بيئية، عبر مادة جديدة بتقنية خضراء يمكنها تدفئة وتبريد المنازل والسيارات وغيرها.
ويمكن للنظام أن يبرد ويسخن دون استخدام المبردات المتطايرة أو حرق الوقود الأحفوري عن طريق استغلال ما يعرف بـ "التأثير المرن" في سبائك الذاكرة من النيكل-تيتانيوم (Ni-Ti)، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
و هذه الطريقة التي تُعرف باسمها العلمي Elastocalorists ، أنظف من الأنظمة التقليدية، حيث أنها تلوث فقط مثل الكهرباء التي تشغلها.
وتتلقى التكنولوجيا بالفعل اعترافاً دولياً، حيث وصفتها لجنة الاتحاد الأوروبي بأنها بديل رائد لأنظمة التبريد القياسية، وصنفها المنتدى الاقتصادي العالمي من بين "أفضل عشر تقنيات الناشئة" في عام 2024.
ويقول الأساتذة ستيفان سيليك وبول موتزكي ، وهما من الرواد في هذا المجال ، أن نماذجهم الأولية توضح كيف أن التشوه الميكانيكي المتكرر لأسلاك أو صفائح Ultrathin Ni-Ti يمكن أن يتحرك بكفاءة من مكان إلى آخر، والنتيجة هي نظام تكييف الهواء الذي يمكن أن يكون بمثابة ثلاجة ومضخة حرارة في الوقت نفسه، مما يوفر كفاءة طاقة أعلى بكثير مقارنة بالإعدادات النموذجية.
ومن خلال القضاء على المبردات القياسية، تقلل هذه النماذج الأولية من خطر الأضرار البيئية مع تعزيز كفاءة الطاقة الكلية.
ويتعاون أصحاب المصلحة الحكوميين والصناعة، بما في ذلك فولكس واغن ومعهد فراونهوفر، مع مجموعة الأبحاث لتطوير تطبيقات للسيارات الكهربائية والمباني السكنية والمزيد.
وثمة تحرك نحو تسويقها مع استثمار أكثر من 17 مليون يورو في مشروع مخصص و 3.5 مليون يورو إضافي في التمويل الحكومي، وتشمل النماذج الأولية الأولى قيد التطوير وحدة تكييف للهواء خفيفة الوزن للسيارات الكهربائية ونظام يبرد بطاريات.

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

البيان

منذ 3 أيام

• البيان

المخيف قادم..ChatGPT يحدد موقعك ويزيّف فيديو لا يمكن كشفه

كشفت سلسلة اختبارات أجرتها شركة برامج مكافحة الفيروسات ميلوير بايتس عن قدرات إضافية لمنصة محادثات الذكاء الاصطناعي شات جي.بي.تي بما في ذلك القدرة على تحديد موقع شخص ما من خلال صور غامضة، وكذلك القدرة على إنشاء مقاطع فيديو "مزيفة بدقة متناهية" لا يمكن اكتشاف تزييفها تقريبا. وقالت شركة ميلوير بايتس إن منصة شات جي.بي.تي "متمكنة بصورة مريبة" في "تخمين المواقع الجغرافية" للمستخدمين من الصور التي لا تحتوي على بيانات وصفية مثل الموقع ووقت التصوير وتاريخه. ووفقًا للشركة فإن "هناك أسبابا وجيهة للقلق بشأن ما يظهر في صور الخلفية، لأن الذكاء الاصطناعي أصبح بارعًا جدًا في تخمين موقعك بناءً على أبسط الأدلة". كان من المفترض أن تستخدم منصة المحادثة الأدلة والإشارات في الموجودة في الهندسة المعمارية للمباني والبيئة المحيطة بالمستخدم في الصورة لتضييق نطاق المواقع المحتمل وجوده فيها قبل تحديد المكان بدقة أو الاقتراب منه بشكل مُذهل. وحذّرت شركة ميلوير بايتس من أن وجود "عربة يدوية تحمل علامة تجارية محددة أو طائر له موطن محدد في الصورة يكفيان لتخمين موقعك". في الأسبوع نفسه، نشرت دراسة لمعهد فراونهوفر هاينريش هيرتز وجامعة هومبولت في برلين نتائج اختبارات تُظهر قدرة الذكاء الاصطناعي على توليد "إشارات دقيقة مرتبطة بنبضات القلب" فيما يُسمى بمقاطع الفيديو المزيفة. وأضاف الفريق: "إن التطور الحالي لتقنيات توليد الصور يجعل اكتشاف المحتوى المُتلاعب به من خلال الفحص البصري أكثر صعوبة"، إلا أن بعض التفاصيل الدقيقة في الحياة الواقعية، مثل نبضات القلب، كانت تختفي أثناء عملية توليد مقاطع الفيديو المزيفة، وهو ما كان "يفيد في الكشف عن مقاطع الفيديو المزيفة". لكن الأمر لم يعد كذلك: فقد تمكن الفريق من إنتاج مقاطع فيديو مزيفة بعمق تحتوي على ما يبدو أنها نبضات بشرية. وتشير نتائج الباحثين، التي نُشرت في مجلة "فرونتيرز إن إيمدجنج" للعلوم والتكنولوجيا، إلى أن تقنيات كشف نبضات القلب "لم تعد صالحة لاكتشاف أساليب التزييف العميق الحالية". ومع ذلك، قد لا نفقد الأمل تماما في الوصول إلى عوامل جديدة تسهل كشف الفيديوهات المزيفة بتقنيات التزييف العميق. وقال الباحثون "إن تحليل التوزيع المكاني لتدفق الدم فيما يتعلق بمدى معقوليته يمكن أن يساعد في اكتشاف مقاطع الفيديو المزيفة عالية الجودة".

الاتحاد

منذ 3 أيام

• الاتحاد

تقنية جديدة لتكييف الهواء دون غازات ملوثة

يمهّد ابتكار جديد هو عبارة عن عجينة ناعمة شمعية بيضاء اللون تتمتع بخصائص واعدة وتتغير حرارتها بأكثر من 50 درجة تحت الضغط، الطريق لجيل ثوري من مكيفات الهواء الخالية من الغازات المسببة للاحترار المناخي. على عكس الغازات المستخدمة في الأجهزة الحالية، فإن هذه "المبردات الصلبة" لا تتسرّب. ويقول البروفيسور كزافييه مويا، الأستاذ في فيزياء المواد في جامعة كامبريدج البريطانية، إن هذه المواد "أكثر كفاءة في استخدام الطاقة". هناك نحو مليارَي مكيّف هواء قيد الاستخدام في مختلف أنحاء العالم، ويتزايد عددها مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وبين التسريبات واستهلاك الطاقة، تتزايد الانبعاثات المرتبطة بها أيضا كل عام، بحسب وكالة الطاقة الدولية. يدرس كزافييه مويا، منذ 15 عاما، خصائص هذه "البلورات البلاستيكية" في مختبره في الجامعة البريطانية المرموقة. على طاولة عمله، آلة ضخمة بالأحمر والرمادي تعلوها أسطوانة، تختبر درجة حرارة المادة اعتمادا على الضغط. البروفيسور كزافييه مويا في مختبره تهدف هذه الخطوة إلى تحديد أفضل المبرّدات بين هذه الفئة من المواد المستخدمة أصلا في الكيمياء والتي يسهل الحصول عليها إلى حد ما (يبقى التركيب الدقيق للجزيئات سريا). ليست هذه الظاهرة مرئية للعين المجردة، لكنّ البلورات تتكوّن من جزيئات قادرة على الدوران حول نفسها. عند الضغط عليها، تتوقف حركتها وتبدد طاقتها على شكل حرارة. ومن ناحية أخرى، يؤدي إطلاقها إلى خفض درجة الحرارة المحيطة، وهو ما يسمّى بـ"تأثير الباروكالوري". مشروبات غازية باردة يقول كلايف إيلويل أستاذ فيزياء البناء في جامعة "يو سي ال" في لندن، في حديث صحافي، إن "الطلب على تكييف الهواء سيرتفع بشكل كبير على مستوى العالم بحلول عام 2050". ويرى أنّ المواد الصلبة الباروكالورية لديها القدرة على أن تكون بنفس كفاءة الغاز، إن لم تكن أكثر كفاءة. ويضيف "مهما كانت التكنولوجيا الجديدة، التي سيتم إطلاقها، يتعيّن أن تلبّي المتطلبات الأساسية"، مثل حجم الجهاز أو الضجيج الذي تصدره، إذا كانت تأمل في إيجاد طريقها إلى المنازل والسيارات. إلى جانب أبحاثه في كامبريدج، أنشأ كزافييه مويا عام 2019 شركة ناشئة تحمل اسم "باروكال" لاستخدام اكتشافات مجموعته البحثية عمليا. تضم الشركة تسعة أشخاص وتمتلك مختبرها الخاص، هو حاليا عبارة عن مستودع متواضع في موقف للسيارات. لكن "الشركة الناشئة" تجتذب المتابعين. ففي السنوات الأخيرة، جمعت نحو أربعة ملايين يورو خصوصا من مجلس الابتكار الأوروبي، وهو برنامج تابع للاتحاد الأوروبي تشارك فيه المملكة المتحدة، ومنظمة "بريكثرو إنرجي" التي أنشأها الملياردير الأميركي بيل غيتس. وتخطط الشركة لزيادة قوتها العاملة إلى 25 أو 30 شخصا هذا العام. داخل المستودع، يعادل حجم النموذج الأولي لمكيف الهواء حجم حقيبة سفر كبيرة. وبعيدا عن كونه صغيرا، يصدر صوت طنين مرتفعا عندما تزيد أو تقلل الدائرة الهيدروليكية الضغط في الأسطوانات الأربع المملوءة بالحبيبات. لكنّ هذا الجهاز يعمل. وقد ثُبّت برّاد صغير على النظام فيما تحافظ علب المشروبات الغازية الموجودة بداخله على برودة تامة. خفض الفواتير يقرّ محسن العبادي مهندس المواد في شركة "باروكال" بأنّ هذا النموذج الأولي "لم يتم تحسينه بشكل فعلي حتى الآن، لا من حيث كتلته، ولا حجمه، ولا حتى صوته". لكنّ الأنظمة الجديدة، التي تعمل الشركة على تطويرها، ستكون مماثلة في الحجم لتلك التي تعمل بالغاز وصوتها منخفض مثلها. وفي حين تركّز الشركة حاليا على التبريد، من الممكن أيضا استخدام هذه التكنولوجيا لإنتاج الحرارة. تدرس فرق عدة في مختلف أنحاء العالم هذه المواد، لكنّ فريق كامبريدج هو الرائد في هذا المجال، بحسب "بريكثرو إنرجي" التي تشير إلى أن هذه الأجهزة "لديها القدرة على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 75%" مقارنة بالأنظمة التقليدية. وتأمل شركة "باروكال" في إطلاق "أول منتج في السوق خلال ثلاث سنوات"، بحسب مدير المبيعات فلوريان شابوس. وسيكون هذا المنتج في البداية عبارة عن "وحدات تبريد لمراكز التسوق الكبيرة والمستودعات والمدارس" وحتى "مراكز البيانات". يُعتقد أن إقناع الشركات بالتكنولوجيا سيكون أسهل في البداية إذا كانت أكثر تكلفة للشراء ولكن ستساهم في خفض الفواتير. وتسعى شركة "باروكال" في نهاية المطاف للوصول إلى أسعار تعادل الأنظمة التقليدية لاستهداف الأفراد.

البوابة

منذ 5 أيام

• البوابة

الهروب الكبير.. سباق عالمى على الباحثين الأمريكيين فى ظل تخفيضات إدارة ترامب لتمويل البحوث الأمريكية

مع تطبيق الرئيس دونالد ترامب تخفيضات جذرية فى تمويل العلوم والبحوث الأمريكية، تنتهز دول العالم الفرصة لجذب الباحثين والأكاديميين الأمريكيين المحبطين. بعد أن كانت تُعتبر رائدة عالميا فى الابتكار العلمي، تشهد الولايات المتحدة الآن هجرة جماعية للمواهب مدفوعةً بسياسات تقييدية، وتخفيضات فى التمويل، وبيئة معادية للمهاجرين بشكل متزايد. دفعت هذه التطورات الدول المنافسة إلى اتخاذ خطوات استباقية لاستقطاب باحثين من الطراز الأول من أمريكا، مستغلةً ما يُوصف بـ"فرصة نادرة لاكتساب العقول". لعقود، كانت الولايات المتحدة نقطة جذب لألمع العقول فى العالم، حيث وفرت ميزانيات بحثية لا مثيل لها، ومرافق متطورة، ورواتب تنافسية. فى عام ٢٠٢٤، أنفقت الولايات المتحدة ما يقرب من تريليون دولار - أى ما يعادل ٣.٥٪ تقريبًا من ناتجها المحلى الإجمالى - على البحث والتطوير. مع مساهمة الحكومة بنحو ٤٠٪ من هذا الإنفاق، لطالما كانت البلاد فى طليعة التقدم العلمى والتكنولوجي. إلا أن سياسات إدارة ترامب، بما فى ذلك خفض التمويل الفيدرالى للمؤسسات العلمية وتقييد مواضيع البحث، قد عرّضت هذه القيادة للخطر. حملة عالمية نتيجةً لذلك، تتنافس دولٌ حول العالم الآن على استقطاب الباحثين الأمريكيين، مقدمةً لهم التمويل والحرية الأكاديمية وتحسين ظروف المعيشة، فى محاولةٍ لوقف هجرة الأدمغة. على سبيل المثال، التزم الاتحاد الأوروبى مؤخرًا بمبلغ إضافى قدره ٥٠٠ مليون يورو (٥٥٦ مليون دولار) على مدى العامين المقبلين لجعل القارة وجهةً أكثر جاذبيةً للباحثين. ورغم أن هذا الاستثمار متواضعٌ مقارنةً بميزانيات الولايات المتحدة، إلا أنه يعكس إدراكًا متزايدًا بأن هذه لحظةٌ حاسمةٌ لإعادة تشكيل المشهد البحثى العالمي. وتحذو دولٌ أخرى حذوها بمبادراتٍ مُستهدفة. فقد تعهدت فرنسا بتقديم ١١٣ مليون دولار لجذب الباحثين الأمريكيين، كما قدمت مؤسساتٌ مثل جامعة إيكس مرسيليا ما يصل إلى ١٦.٨ مليون دولار لتمويل المواهب الأجنبية. خصصت إسبانيا ٤٥ مليون يورو (٥٠ مليون دولار) لجذب الباحثين، بينما يقدم برنامج كتالونيا ٣٤ مليون دولار لرعاية علماء أمريكيين ذوى كفاءة عالية. الجاذبية المالية فى حين أن الرواتب فى أوروبا أقل عمومًا من تلك فى الولايات المتحدة، إلا أن شبكات الأمان الاجتماعى القوية فى القارة تُسهم فى تعويض هذا الفارق. فالرعاية الصحية والتعليم المجانيان وانخفاض تكاليف المعيشة فى بعض المناطق تجعل أوروبا خيارًا جذابًا للباحثين الباحثين عن الاستقرار وجودة الحياة. فى فرنسا، يمكن للباحث أن يتوقع دخلًا شهريًا يقارب ٣٦٠٠ يورو قبل الضرائب، مقارنةً براتب شهرى يبلغ حوالى ٦٦٨٥ دولارًا أمريكيًا لزميل ما بعد الدكتوراه فى الولايات المتحدة. على الرغم من فجوة الرواتب، تُعتبر المزايا الاجتماعية السخية التى تقدمها الدول الأوروبية عامل جذب رئيسي، لا سيما لمن يسعون إلى توازن أفضل بين العمل والحياة والحرية الأكاديمية. نداءات وطنية بذلت عدة دول جهودًا خاصة للتواصل المباشر مع الباحثين الأمريكيين، مؤكدةً على الحريات السياسية والأكاديمية التى تتعرض لتهديد متزايد فى الولايات المتحدة. وجهت الدنمارك نداءً للباحثين الأمريكيين مؤكدةً دعمها للعلم والحقائق، حتى أنها استخدمت أغنية "وُلِد فى الولايات المتحدة الأمريكية" لبروس سبرينغستين فى حملة ترويجية. وحثّ وزير التعليم السويدي، يوهان بيرسون، الباحثين الأمريكيين على التفكير فى الانتقال إلى السويد، مشيرًا إلى أن السويد تُقدّر الحرية الأكاديمية والنزاهة العلمية. تُقدّم النرويج ١٠٠ مليون كرونة (٩.٦ مليون دولار) لتمويل الباحثين الأمريكيين والدوليين، مُدركةً الضغط المتزايد على الحرية الأكاديمية فى الولايات المتحدة. وتُخطّط المملكة المتحدة لتخصيص ٥٠ مليون جنيه إسترلينى (٦٦ مليون دولار) لنقل العلماء الدوليين، بينما تُستثمر كندا فى جهود التوظيف، مثل برنامج شبكة الصحة الجامعية الذى تبلغ قيمته ٢١.٥ مليون دولار لاستقدام ١٠٠ عالم من الولايات المتحدة. وأعلنت دول أخرى، منها أستراليا والبرتغال والنمسا، عن برامج مماثلة لدعم الباحثين الذين يشعرون بخيبة أمل من سياسات إدارة ترامب. على سبيل المثال، أطلقت الأكاديمية الأسترالية للعلوم حملة بحث عالمية عن المواهب لجذب ألمع العقول المُغادرة للولايات المتحدة، مُشددةً على الفرصة الفريدة لتأمين مواهب بحثية رفيعة المستوى. تزايد الاستياء كشف استطلاع رأى أجرته مجلة "نيتشر" فى مارس أن ٧٥٪ من طلاب الدكتوراه وباحثى ما بعد الدكتوراه فى الولايات المتحدة يُفكّرون فى مغادرة البلاد بسبب سياسات إدارة ترامب. يشعر الكثيرون بقلق بالغ إزاء تآكل الحرية الأكاديمية والتدخل السياسى فى البحث العلمي. وقد أدى تغيير الأولويات فى ظل الإدارة الحالية، إلى جانب حالة عدم اليقين المحيطة بسياسات الهجرة، إلى شعور العديد من الباحثين الأمريكيين بخيبة الأمل وعدم التقدير. قد يكون للتنافس العالمى المتزايد على المواهب الأمريكية تداعيات طويلة المدى على البحث والابتكار الأمريكيين. فبينما تواجه الولايات المتحدة احتمال فقدان بعضٍ من ألمع عقولها، تُهيئ دول العالم نفسها للاستفادة من هجرة المواهب هذه. ويعتمد نجاح الولايات المتحدة فى استعادة مكانتها كقائدة فى مجال البحث العالمى على قدرتها على عكس هذه الاتجاهات وإعادة إرساء بيئة تُقدّر البحث العلمى والحرية الأكاديمية. فى غضون ذلك، تُهيئ دول فى أوروبا وآسيا والأمريكيتين نفسها لتصبح مراكز عالمية جديدة للبحث، مُقدمةً التمويل والحرية الأكاديمية وظروف معيشية مُحسّنة، فى محاولة لجذب المواهب الأمريكية المُهجّرة. وبينما يتكيف مجتمع البحث الدولى مع هذا الواقع الجديد، يبقى أن نرى كيف ستتغير الديناميكيات العالمية للابتكار العلمى فى السنوات القادمة. *نيويورك تايمز