تكنولوجيا جديدة تبشر بثورة في أنظمة تكييف الهواء

قد لا يبدو «المبرد الصلب» الناعم الشمعي، الذي يُجرى عليه بحث في مختبر بريطاني، مثيراً للاهتمام، لكن خصائصه غير العادية تُبشّر بثورة في عالم تكييف الهواء قد تُلغي الحاجة إلى غازات الاحتباس الحراري.
ويمكن أن تختلف درجة حرارة المادة بأكثر من 50 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت) تحت الضغط، وعلى عكس الغازات المستخدمة حالياً في أجهزة التبريد الصلبة، فإنها لا تتسرب.
وصرح خافيير مويا، أستاذ فيزياء المواد في جامعة كمبردج، لوكالة الصحافة الفرنسية: «إنها لا تسهم في الاحتباس الحراري، ولكنها أيضاً أكثر كفاءة في استخدام الطاقة».
ويُستخدم نحو ملياري وحدة تكييف هواء حول العالم، ويزداد عددها مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وبين التسربات واستهلاك الطاقة، تزداد الانبعاثات المرتبطة بها أيضاً كل عام، وفقاً لوكالة الطاقة الدولية.
ويدرس مويا خصائص هذه البلورات البلاستيكية في مختبره بجامعة المملكة المتحدة المرموقة منذ 15 عاماً. وخلال عمله، تختبر آلة كبيرة حمراء ورمادية، تعلوها أسطوانة، كيفية تغير درجة حرارة مادة ما تحت الضغط. والهدف هو تحديد أفضل مواد التبريد من بين هذه الفئة من المواد، التي تُستخدم بالفعل في الصناعات الكيميائية ويسهل الحصول عليها نسبياً، حتى لو ظل التركيب الدقيق للبلورات المختارة في النهاية سراً.
يقف خافيير مويا أستاذ فيزياء المواد بجامعة كمبردج ممسكاً بمادة الباروكالوريك المستخدمة في تقنية التبريد بالحالة الصلبة داخل مقرهم الرئيسي (أ.ف.ب)
هذه التجربة غير مرئية بالعين المجردة، لكنَّ هذه البلورات تتكون من جزيئات تدور حول محورها. وعند ضغط المادة، تتوقف هذه الحركة وتتبدد الطاقة على شكل حرارة. وعند إطلاقها، تُبرّد المادة محيطها فيما يُعرف بـ«التأثير الباروكالوري».
صرح كليف إلويل، أستاذ فيزياء البناء في جامعة كلية لندن، لوكالة الصحافة الفرنسية: «نتوقع أن يزداد الطلب على تكييف الهواء بشكل كبير، عالمياً، بين الآن وعام 2050».
ويعتقد إلويل أن المواد الصلبة الباروكالورية لديها القدرة على أن تكون بنفس كفاءة الغاز، إن لم تكن أكثر. وأضاف: «لكن مهما كانت التقنيات الجديدة التي نطرحها، فإنها يجب أن تلبي المتطلبات الأساسية»، والتي تشمل أن تكون صغيرة الحجم وهادئة بما يكفي للاستخدام في المنازل والسيارات.
مؤسس شركة «باروكال» البروفسور خافيير مويا يقف داخل مقرهم الرئيسي في كمبردج (أ.ف.ب)
إلى جانب أبحاثه في كمبردج، أسَّس مويا شركة «باروكال» الناشئة عام 2019 لتحويل اكتشافات مجموعته البحثية إلى منتجات ملموسة. وتوظف الشركة تسعة أشخاص ولديها مختبرها الخاص، وهو حالياً عبارة عن حاوية متواضعة في موقف سيارات. وتخطط الشركة لزيادة قوتها العاملة إلى 25 أو 30 موظفاً هذا العام.
وتجذب الشركة الناشئة الاهتمام، وفي السنوات الأخيرة جمعت نحو 4 ملايين يورو (4.5 مليون دولار)، خصوصاً من مجلس الابتكار الأوروبي -وهو برنامج تابع للاتحاد الأوروبي يضم المملكة المتحدة- ومؤسسة «بريك ثرو إنرجي»، وهي مجموعة شاملة من المبادرات التي أسسها الملياردير الأميركي بيل غيتس، للحد من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري.
يأتي النموذج الأوَّلي لمكيف الهواء بحجم حقيبة سفر كبيرة (أ.ف.ب)
يبلغ حجم النموذج الأوَّلي لمكيف الهواء حجم حقيبة سفر كبيرة، ويُصدر صوتاً عالياً عند زيادة أو خفض دائرة هيدروليكية للضغط داخل الأسطوانات الأربع المملوءة بالكريستال. ولكنه يعمل.
في هذا الصدد، أقرّ محسن العبادي، مهندس المواد في شركة «باروكال»، بأن النموذج الأوَّلي «لم يُحسَّن بعد من حيث الكتلة أو الحجم أو حتى الصوت». لكنه وعد بأن أداء الوحدات التي يعملون على تحسينها سيكون في النهاية مُقارناً بتلك التي تعمل بالغاز.
محسن العبادي مهندس المواد في «باروكال» يعمل على تطوير تكنولوجيا النموذج الأوَّلي داخل مقر الشركة الرئيسي بكمبردج (أ.ف.ب)
وبينما تُركز الشركة حالياً على التبريد، يُمكن أيضاً استخدام هذه التقنية لإنتاج الحرارة. وتدرس عدة فرق هذه المواد حول العالم، إلا أن فريق «كمبردج» يُعدّ رائداً في هذا المجال، وفقاً لشركة «بريك ثرو إنرجي»، التي تُقدّر أن هذه الأجهزة لديها القدرة على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 75 في المائة مقارنةً بالوحدات التقليدية.
وتأمل الشركة طرح أول منتج لها في السوق خلال ثلاث سنوات، وفقاً للمدير التجاري فلوريان شابوس. وقال إن هذه الوحدات ستكون في البداية وحدات تبريد «لمراكز التسوق الكبيرة والمستودعات والمدارس» وحتى «مراكز البيانات».
وتعتقد الشركة أن الوعد النهائي بفواتير أقل سيُقنع الشركات بتحمل التكاليف الأولية المرتفعة. وتهدف الشركة في النهاية إلى أسعار بيع بالتجزئة مماثلة للوحدات التقليدية، مما يسمح لها بإطلاقها في السوق السكنية.

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

الرجل

منذ 14 ساعات

• الرجل

دراسة تكشف تأثير الانطباعات على التمييز بين الحقيقي والمزيف

كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Acta Psychologica، أن جاذبية الوجه ومستوى الثقة والانطباع الشخصي، يلعبان دورًا حاسمًا في تحديد ما إذا كان الناس يعتقدون أن صورة الوجه حقيقية أو من إنتاج الذكاء الاصطناعي، حتى عندما تكون جميع الصور حقيقية بالفعل. أُجريت الدراسة على يد فريق يقوده الباحث دومينيك ماكوفسكي من جامعة ساسكس، والذي أوضح: "المعتقدات حول ما هو حقيقي مرنة بشكل مدهش، ويمكن التأثير عليها بسهولة بمجرد الإيحاء بأن بعض الصور قد تكون اصطناعية". شارك في الدراسة 150 شخصًا خضعوا لسلسلة من الاختبارات النفسية، ثم عرضت عليهم 109 صورة لوجوه حقيقية تمامًا من قاعدة بيانات متعددة الأعراق؛ طُلب منهم تقييم الوجوه من حيث الجاذبية والثقة والجمال والألفة. لاحقًا، أُخبر المشاركون أن نصف الصور قد تكون من إنتاج الذكاء الاصطناعي (وهو أمر غير صحيح)، ثم طُلب منهم إعادة تقييم كل وجه وتحديد ما إذا كان حقيقيًا أو مزيفًا. ورغم أن كل الصور كانت حقيقية، إلا أن 44% من التقييمات صنّفتها كمزيفة؛ وكان هذا الحكم مرتبطًا بانطباعات شخصية أكثر من ارتباطه بأي خصائص موضوعية. من بين أبرز المؤثرات: - الرجال كانوا أكثر ميلاً لتصنيف الوجوه الجميلة على أنها حقيقية. - النساء أظهرن استجابة على شكل "منحنى U"، أي أن الوجوه شديدة الجاذبية أو شديدة النفور وأكثر واقعية. - الثقة أثّرت على تقييم النساء أكثر من الرجال، خصوصًا في مدى ثقة المشارِكات بحكمهنّ على الواقعية. - الألفة أثّرت بدرجة طفيفة، خصوصًا لدى الرجال الذين مالوا أكثر لتصديق الوجوه التي بدت مألوفة. هل يمكننا الوثوق بحدسنا دومًا؟ أظهرت النتائج أن: - الأشخاص ذوي السمات النرجسية كانوا أكثر ميلًا للحكم بأن الصور حقيقية وأكثر ثقة في أحكامهم. - الأشخاص الذين يتمتعون بسمات الصدق والتواضع كانوا أقل ثقة في أحكامهم، ويميلون للحذر في إطلاق الأحكام. - أصحاب التفكير المرتاب أو "البارانويدي" أظهروا ميلًا طفيفًا لتصنيف الصور كحقيقية، ربما بسبب حساسيتهم الاجتماعية العالية. أما الموقف العام من الذكاء الاصطناعي فلم يكن له تأثير قوي، باستثناء أن من يتحمّسون له أكثر كانوا أعلى ثقة في أحكامهم. توصل الباحثون إلى أن الاعتماد فقط على المظهر قد يؤدي إلى تقديرات خاطئة بشكل كبير، وأن مجرد الإشارة إلى احتمال وجود صور مزيفة كافية لتقويض قدرة الأشخاص على التمييز، مما يجعلهم يشكّكون في صحة الصور حتى إذ كانت حقيقية أمامهم. ويقول ماكوفسكي: "الحُكم على الواقع لم يعد مسألة بصرية فقط، بل بات يخضع لسلسلة من الانطباعات والانحيازات الشخصية". ويخطط الباحثون الآن لتوسيع دراستهم لتشمل أنواعًا أخرى من الصور، مثل الأعمال الفنية، سعيًا لفهم كيف تؤثر الانفعالات والجاذبية والانطباعات المسبقة في تشكيل تصوّراتنا عن "الواقعي" في عالم بات الاصطناعي فيه أكثر إقناعًا من الحقيقة نفسها.

الشرق الأوسط

منذ 15 ساعات

• الشرق الأوسط

تكنولوجيا جديدة تبشر بثورة في أنظمة تكييف الهواء

قد لا يبدو «المبرد الصلب» الناعم الشمعي، الذي يُجرى عليه بحث في مختبر بريطاني، مثيراً للاهتمام، لكن خصائصه غير العادية تُبشّر بثورة في عالم تكييف الهواء قد تُلغي الحاجة إلى غازات الاحتباس الحراري. ويمكن أن تختلف درجة حرارة المادة بأكثر من 50 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت) تحت الضغط، وعلى عكس الغازات المستخدمة حالياً في أجهزة التبريد الصلبة، فإنها لا تتسرب. وصرح خافيير مويا، أستاذ فيزياء المواد في جامعة كمبردج، لوكالة الصحافة الفرنسية: «إنها لا تسهم في الاحتباس الحراري، ولكنها أيضاً أكثر كفاءة في استخدام الطاقة». ويُستخدم نحو ملياري وحدة تكييف هواء حول العالم، ويزداد عددها مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وبين التسربات واستهلاك الطاقة، تزداد الانبعاثات المرتبطة بها أيضاً كل عام، وفقاً لوكالة الطاقة الدولية. ويدرس مويا خصائص هذه البلورات البلاستيكية في مختبره بجامعة المملكة المتحدة المرموقة منذ 15 عاماً. وخلال عمله، تختبر آلة كبيرة حمراء ورمادية، تعلوها أسطوانة، كيفية تغير درجة حرارة مادة ما تحت الضغط. والهدف هو تحديد أفضل مواد التبريد من بين هذه الفئة من المواد، التي تُستخدم بالفعل في الصناعات الكيميائية ويسهل الحصول عليها نسبياً، حتى لو ظل التركيب الدقيق للبلورات المختارة في النهاية سراً. يقف خافيير مويا أستاذ فيزياء المواد بجامعة كمبردج ممسكاً بمادة الباروكالوريك المستخدمة في تقنية التبريد بالحالة الصلبة داخل مقرهم الرئيسي (أ.ف.ب) هذه التجربة غير مرئية بالعين المجردة، لكنَّ هذه البلورات تتكون من جزيئات تدور حول محورها. وعند ضغط المادة، تتوقف هذه الحركة وتتبدد الطاقة على شكل حرارة. وعند إطلاقها، تُبرّد المادة محيطها فيما يُعرف بـ«التأثير الباروكالوري». صرح كليف إلويل، أستاذ فيزياء البناء في جامعة كلية لندن، لوكالة الصحافة الفرنسية: «نتوقع أن يزداد الطلب على تكييف الهواء بشكل كبير، عالمياً، بين الآن وعام 2050». ويعتقد إلويل أن المواد الصلبة الباروكالورية لديها القدرة على أن تكون بنفس كفاءة الغاز، إن لم تكن أكثر. وأضاف: «لكن مهما كانت التقنيات الجديدة التي نطرحها، فإنها يجب أن تلبي المتطلبات الأساسية»، والتي تشمل أن تكون صغيرة الحجم وهادئة بما يكفي للاستخدام في المنازل والسيارات. مؤسس شركة «باروكال» البروفسور خافيير مويا يقف داخل مقرهم الرئيسي في كمبردج (أ.ف.ب) إلى جانب أبحاثه في كمبردج، أسَّس مويا شركة «باروكال» الناشئة عام 2019 لتحويل اكتشافات مجموعته البحثية إلى منتجات ملموسة. وتوظف الشركة تسعة أشخاص ولديها مختبرها الخاص، وهو حالياً عبارة عن حاوية متواضعة في موقف سيارات. وتخطط الشركة لزيادة قوتها العاملة إلى 25 أو 30 موظفاً هذا العام. وتجذب الشركة الناشئة الاهتمام، وفي السنوات الأخيرة جمعت نحو 4 ملايين يورو (4.5 مليون دولار)، خصوصاً من مجلس الابتكار الأوروبي -وهو برنامج تابع للاتحاد الأوروبي يضم المملكة المتحدة- ومؤسسة «بريك ثرو إنرجي»، وهي مجموعة شاملة من المبادرات التي أسسها الملياردير الأميركي بيل غيتس، للحد من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري. يأتي النموذج الأوَّلي لمكيف الهواء بحجم حقيبة سفر كبيرة (أ.ف.ب) يبلغ حجم النموذج الأوَّلي لمكيف الهواء حجم حقيبة سفر كبيرة، ويُصدر صوتاً عالياً عند زيادة أو خفض دائرة هيدروليكية للضغط داخل الأسطوانات الأربع المملوءة بالكريستال. ولكنه يعمل. في هذا الصدد، أقرّ محسن العبادي، مهندس المواد في شركة «باروكال»، بأن النموذج الأوَّلي «لم يُحسَّن بعد من حيث الكتلة أو الحجم أو حتى الصوت». لكنه وعد بأن أداء الوحدات التي يعملون على تحسينها سيكون في النهاية مُقارناً بتلك التي تعمل بالغاز. محسن العبادي مهندس المواد في «باروكال» يعمل على تطوير تكنولوجيا النموذج الأوَّلي داخل مقر الشركة الرئيسي بكمبردج (أ.ف.ب) وبينما تُركز الشركة حالياً على التبريد، يُمكن أيضاً استخدام هذه التقنية لإنتاج الحرارة. وتدرس عدة فرق هذه المواد حول العالم، إلا أن فريق «كمبردج» يُعدّ رائداً في هذا المجال، وفقاً لشركة «بريك ثرو إنرجي»، التي تُقدّر أن هذه الأجهزة لديها القدرة على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 75 في المائة مقارنةً بالوحدات التقليدية. وتأمل الشركة طرح أول منتج لها في السوق خلال ثلاث سنوات، وفقاً للمدير التجاري فلوريان شابوس. وقال إن هذه الوحدات ستكون في البداية وحدات تبريد «لمراكز التسوق الكبيرة والمستودعات والمدارس» وحتى «مراكز البيانات». وتعتقد الشركة أن الوعد النهائي بفواتير أقل سيُقنع الشركات بتحمل التكاليف الأولية المرتفعة. وتهدف الشركة في النهاية إلى أسعار بيع بالتجزئة مماثلة للوحدات التقليدية، مما يسمح لها بإطلاقها في السوق السكنية.

الشرق الأوسط

منذ 17 ساعات

• الشرق الأوسط

روبوت «أخطبوطي» يقطف الفاكهة ولا يُتلفها

ابتكر باحثون في جامعة بريستول البريطانية روبوتاً مرناً مستوحى من الجهاز العصبي للأخطبوط، قادراً على التفاعل مع بيئته المحيطة واتخاذ قرارات بالحركة أو الإمساك بالأشياء، ما يمهِّد لاستخدامه في قطف الفاكهة من دون إتلافها. وأوضحوا أنّ هذا الابتكار يُعدّ نقلة نوعية في مجال الروبوتات اللينة، إذ يقدّم نموذجاً لروبوت يتصرّف بذكاء من دون الحاجة إلى معالجات إلكترونية معقّدة أو أنظمة برمجة متقدّمة. وقد نُشرت النتائج، الخميس، في دورية «Science Robotics». ويعتمد الروبوت الجديد على نظام ذكي يعمل بتدفّقات الهواء أو الماء لتنسيق الحركة والإمساك بالأشياء، على غرار الممصات المنتشرة على أذرع الأخطبوط. وتُعدّ هذه الممصات هياكل عضلية قوية تُستخدم للقبض على الفريسة والتحرّك، كما تتضمن مستقبلات حسّية تتيح للأخطبوط تذوُّق الأشياء التي يلمسها. ويتميّز بقدرته على استخدام الممصات ليس فقط للالتصاق بالأشياء، وإنما أيضاً لاستشعار البيئة المحيطة والتحكم في أفعاله ذاتياً، من دون الحاجة إلى كمبيوتر مركزي. ويمكن لهذا النظام التقاط ثمار رقيقة أو أشياء دقيقة، والتعرُّف إلى ما إذا كان يلامس الهواء أو الماء أو سطحاً خشناً، بل والتنبّؤ أيضاً بمدى قوة السَّحب الواقعة عليه. ويعمل النظام الذكي على مستويين، إذ تتيح الدوائر المائية للروبوت أداء حركات مثل الالتفاف أو الإمساك بأشياء ذات أشكال غير معروفة، بينما يسمح له تحليل استجابة الضغط في الممصات المستوحاة من الأخطبوط بالكشف عن نوع التلامس، وتصنيف البيئة، واستشعار خشونة الأسطح، والتنبّؤ بقوة السَّحب التفاعلية. وأشار الباحثون إلى أنّ أهمية هذا الابتكار تكمن في بساطته وانخفاض تكلفته، إلى جانب عدم حاجته إلى مكوّنات إلكترونية داخلية، ما يجعله مناسباً لتطبيقات متعدّدة، منها قطف الفاكهة والخضراوات من دون إتلافها في الزراعة، والتعامل مع مواد قابلة للكسر في المصانع، وتثبيت الأدوات الجراحية داخل جسم الإنسان بطريقة آمنة، وتصنيع ألعاب مرنة وأجهزة قابلة للارتداء تتفاعل بذكاء مع المستخدمين. ويعمل الفريق حالياً على تصغير النظام وتعزيزه ليصبح أكثر قوة وملاءمة للاستخدام العملي، مع خطط لدمجه بتقنيات الذكاء الاصطناعي لتعزيز قدرة الروبوتات على اتخاذ قرارات في بيئات معقَّدة. وقال الباحث الرئيسي من جامعة بريستول، الدكتور تيانكي يو: «العام الماضي، طوَّرنا ممصة صناعية تحاكي طريقة التصاق الأخطبوط بالصخور، واليوم نرتقي بهذه التقنية إلى مستوى جديد باستخدام نظام يحاكي الجوانب الأساسية في البنية العصبية والعضلية للأخطبوط داخل أنظمة الروبوتات اللينة». وأضاف عبر موقع الجامعة: «من المذهل أنّ ممصة بسيطة لا تحتوي على أي إلكترونيات يمكنها أن تحسّ وتفكر وتتحرّك، تماماً كما تفعل ذراع الأخطبوط. وهذا قد يُحدِث ثورة في عالم الروبوتات اللينة، ويجعل استخدامها أكثر طبيعية وسلاسة في الحياة اليومية».