حصاد 2017.. أبرز 20 إنجازا علميا وتكنولوجيا (تقرير)

هوية بريس – الأناضول
حفِل عام 2017 بإنجازات عديدة على صعيد الأحداث العلمية، في مجالات الفضاء والفلك، وتكنولوجيا الحاسب الآلي والإنترنت والبرمجيات، إضافة لاكتشافات حصدت جائزة نوبل في الكيمياء والفيزياء.
مع نهاية العام؛ رصدت وكالة الأناضول أبرز 20 إنجازا ذاع صيتها؛ وكانت كالتالي:
**موصل كهرباء ذاتي الإصلاح
علماء بجامعة "كاليفورنيا ريفر سايد" الأمريكية طوروا مادة جديدة موصلة للكهرباء، تتميز بمرونتها وشفافيتها، وتتمتع بخاصية الإصلاح الذاتي، يمكن استخدامها لتحسين خواص البطاريات والروبوتات والأجهزة الإلكترونية.
وتتمدد المادة الجديدة بواقع 50 ضعفًا عن طولها الأصلي.
وفي حال تعرضها لأي قطع، بإمكانها إصلاح نفسها بشكل كامل، في غضون 24 ساعة، ضمن درجة حرارة الغرفة.
**كاميرا القلب
طورت شركة باناسونيك اليابانية، كاميرا جديدة، يمكنها قراءة معدل ضربات القلب بدقة، عبر تحليل الصور التي تلتقطها.
واعتمدت الشركة على تقنية تدعى (Contactless Vital Sensing)، تقرأ معدل ضربات القلب للأشخاص، ومعدل التوتر والإجهاد لدى الرياضيين عبر تحليل صورة الوجه بكاميرا الفيديو، دون أي اتصال جسدي.
**السيارة الطائرة
شركة "هوفر سيرف" الروسية، طورت أول سيارة طائرة ذاتية التحليق في العالم، من 5 مقاعد، سيساعد في تقليل الازدحام المروري.
وتتألف السيارة من أجنحة قابلة للطي ومولدات هجينة يمكن شحنها إما كهربائيا، أو بالبنزين لدى المحطات التقليدية.
وتعتمد على جهاز كمبيوتر ونظام أمني وإشارات الطائرات دون طيار، للتحكم فيها أرضًا وجوًا.
ويمكن أن تهبط من السماء إلى الأرض، وأن تركن بالطريقة التقليدية، بعد طي أجنحتها.
**بطارية إطفاء الحريق
طوّر باحثون بجامعة "ستانفورد" الأمريكية بطارية ليثيوم-أيون خاصة، تحتوي على مواد لإطفاء الحريق ذاتيًا.
ويبدأ عمل البطارية عندما ترتفع درجة حرارة البطارية أكثر من اللازم، تجنبا لاشتعال حريق.
وتحتوي مادة "فوسفات التريفنيل" التي تطفئ النيران، يتم حفظها داخل غلاف خاص وسط سوائل البطارية، تتفكك إلى عناصرها عند مرور الكهرباء.
وينصهر الغلاف ذاتيًا عندما تبلغ درجة حرارة البطارية 150 درجة مئوية، وينطلق المركب الكيميائي ليطفئ الحريق.
**إطلاق صاروخ مستعمل
شركة "سبيس إكس" الأمريكية، نجحت في إطلاق صاروخ من طراز "فالكون 9″، استُخدم قبل عام تقريباً.
وبذلك كانت الشركة الأولى صاحبة هذا النجاح الفريد الذي سيساهم في خفض تكلفة رحلات الفضاء الخارجي.
وقالت الشركة إنها تهدف إلى تخفيض نفقاتها بحوالي 30 بالمائة عبر إعادة استخدام الصواريخ المستعملة.
فيما اعتبر صاحب الشركة الملياردير إيلون ماسك، إعادة استخدام الصاروخ "خرقا فضائيا تاريخيا، وأن الحدث سيكون ثورة كبيرة في السفر الفضائي".
**ربورت يستجيب بمجرد التفكير
باحثون بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بأمريكا طوّروا برنامجًا يجعل الأشخاص يتحكمون في الروبوت بمجرد التفكير، ما يمهد الطريق أمام سيطرة البشر على الروبوتات في المستقبل دون أي مجهود، عن طريق مراقبة أفعالها فقط.
وتعتمد التقنية الجديدة على معادلات خوارزمية تراقب أنشطة المخ بحثًا عن إشارات كهربائية معينة.
ويتلقى الروبوت التعليمات من خلال الإشارات الكهربائية للمخ البشري، ويغيّر أفعاله بشكل فوري إذا ما لاحظ الشخص الذي يراقبه أنه ارتكب أي خطأ.
**شبكة أوعية دموية بالطباعة ثلاثية الأبعاد
باحثون بجامعة كاليفورنيا الأمريكية نجحوا في تطوير وإنتاج شبكة أوعية دموية نابضة بالحياة، باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.
وقال الباحثون إن هذا الاكتشاف يمهد الطريق لاستخدامه في الطب التجديدي.
ويمكن للشبكة أن تندمج بأمان مع شبكة الأوعية الموجودة في الجسم، لنقل الدم، وذلك بعد نجاح التجارب التي أجريت على الفئران.
**غلاف جوي حول كوكب يشبه الأرض
واكتشف علماء فلك جامعة كيلي البريطانية -لأول مرة- غلافًا جويًا حول كوكب يشبه الأرض، في خطوة مهمة للبحث عن وجود حياة خارج النظام الشمسي.
وعكف العلماء على دراسة الكوكب، المعروف ب (GJ 1132b)، إذ وجدوا أن حجم الكوكب يبلغ 1.4 من حجم الأرض، ويبعد عنها 39 سنة ضوئية.
ورصد الباحثون طبقات سميكة من الغازات تحيط بهذا الكوكب، مكونة إما من الماء أو من غاز الميثان أو مزيجا من الاثنين.
**المصباح الشمسي أرخص
شركة بريطانية، تعمل في مجال استشارات التصميمات، طورت بالتعاون مع شركة تصنيع صينية، ومؤسسة خيرية، المصباح الشمسي الأرخص ثمنًا في العالم.
وهذا المصباح يغني عن استخدام الكيروسين في الإضاءة.
والمصباح الجديد بحجم اليد، ويعمل 8 ساعات بعد شحنه بالكامل، ويمكن أن يُستخدم كمصباح مثبت بالرأس أو في الدراجة الهوائية.
**يد صناعية باصرة
وطور باحثون بجامعة "نيوكاسل" البريطانية يدًا صناعية بكاميرا يمكنها التقاط صور للأشياء الموجودة أمامها.
ويستطيع الذراع تقييم حجم الأشياء وشكلها من أجل أن تمسك بها بشكل تلقائي وبسرعة كبيرة.
ويمكن لليد الجديدة أن ترى الأشياء وتلتقطها بالقوة المناسبة، وأن تبعث بإشارة إلى باقي الطرف السليم بالجسم خلال فترة لا تتجاوز عدة أجزاء من الثانية، وبسرعة تزيد 10 أضعاف عن سرعة أي طرف آخر صناعي موجود حاليا في الأسواق.
**تليسكوب الأشعة السينية
الصين أطلقت أول تليسكوب فضائي لها يعمل بالأشعة السينية، لمراقبة الثقوب السوداء والنجوم النابضة وانفجارات أشعة "جاما".
وسوف يستخدم التليسكوب في دراسة تطور الثقوب السوداء واستغلال النجوم النابضة في ملاحة المركبات الفضائية والبحث عن انفجارات أشعة "جاما".
ويمكن اعتبار "إنسايت" مرصدا صغيرا في الفضاء، إذ يحمل 3 أجهزة للكشف عن نطاقات مختلفة من الطاقة".
**مادة "خارقة" تشحن في ثوانٍ
باحثون أمريكيون، اكتشفوا مادة تدعى "مكسين" (MXenes) وصفوها بال"خارقة"، تتيح للأشخاص شحن بطاريات السيارات والحواسب والهواتف النقالة في ثوانٍ معدودة.
وتوفر "مكسين" العديد من المسارات لتخزين الشحنات الكهربائية، بصورة أفضل بكثير من البطاريات المستخدمة حاليًا، ولهذا لن تستغرق البطارية وقتا لشحنها.
وتجمع المادة بين الهيدروجين الهلامي ومكونات المعادن المؤكسدة، ما يسمح لها أن تكون كثيفة إلى درجة كافية للحماية من الإشعاع والمياه.
**شفرة اتصالات غير قابلة للاختراق
الصين استقبلت شفرة "لا يمكن اختراقها" من قمر صناعي إلى الأرض وهي المرة الأولى، التي تستخدم فيها تكنولوجيا نقل البيانات الكمية من الفضاء إلى الأرض.
واستقبلت الصين الشفرة من "ميكيوس" وهو أول قمر صناعي للاتصالات الكمية أطلقته بكين في أغسطس الماضي للمساعدة في إقامة اتصالات "مقاومة للاختراق".
ويمكّن هذا التقدم من إجراء مكالمة هاتفية آمنة تماما أو نقل كمية كبيرة من بيانات بنك عبر تقنية التشابك الكمي، التي تحجب إمكانية التصنت بالتأمين التام للاتصالات.
**بطاريات عضوية
باحثون أيرلنديون، طوروا بطارية عضوية مرنة، قابلة للتحلل ولا تحتوي على مواد سامة، ويمكن أن تحدث ثورة في عالم الزراعات الطبية.
وتزود الأجهزة المزروعة في جسم الإنسان حاليًا، مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب، ببطاريات معدنية يمكن أن تكون غير مريحة.
وتحتوي البطاريات المستخدمة حاليا على مواد سامة، بينما ستكون البطاريات العضوية الجديدة خالية منها، حيث تصنع من مواد عضوية قابلة للتحلل مثل السليولوز.
**قلم تشخيص السرطان
باحثون بجامعة تكساس الأمريكية طوروا "أداة ثورة" عبارة عن قلم قادر على كشف الخلايا السرطانية، وتمييزها عن الخلايا السليمة في 10 ثوان فقط، وهذا التشخيص أسرع 150 مرة من الطرق التقليدية.
وقال الباحثون إن الأطباء يضعون القلم على الأنسجة المشتبه في إصابتها بالمرض، ليقوم القلم بقراءة التركيب الجزيئي للأنسجة، وتدوين التشخيص على شاشة الكومبيوتر الموصلة بالقلم.
وتمكن القلم من اكتشاف أورام الرئة والمبيض والغدة الدرقية وسرطان الثدي بدقة بلغت 96%.
**"ترام" الهيدروجين
أعلنت الصين تشغيل أول "ترام" محلي الصنع يعمل بالهيدروجين، هو الأول من نوعه في العالم، في إطار مكافحة تلوث الهواء القاتل الذي بات يهدد معظم مناطق البلاد.
ويعمل الترام باستخدام بطاريات الوقود الهيدروجيني، وطورته شركة "تانغشان" لمجموعة "سي أر أر سي".
ويستطيع أن يسير حتى 70 كيلومتر في الساعة.
وقالت إن الترام يعتبر وسيلة نقل آمنة وصديقة للبيئة، لأنه لا ينتج أي ملوثات ويكون الماء هو انبعاثه الوحيد، ولا ينتج أكاسيد النيتروجين لأنه تمت السيطرة على درجة الحرارة للتفاعل داخل البطاريات تحت 100 درجة مئوية.
**موجات الجاذبية
فاز 3 علماء أمريكيين، وهم "رينير ويس" و"كيب ثورن" و"باري باريش"، بجائزة نوبل في الطب لعام 2017، تكريما لبحوثهم حول موجات الجاذبية.
وتمكّن العلماء الثلاثة من رصد "تموجات في الزمكان (الزمان المكاني) المعروفة باسم موجات الجاذبية".
ولعب الفيزيائيون الثلاثة دورًا رائدًا في مرصد الموجات بالتداخل الليزري، أو ما يعرف بمشروع "ليجو"، والذي سجل أول ملاحظة تاريخية لموجات الجاذبية، في سبتمبر 2015.
**الجزيئات الحيوية
حصل السويسري "جاك ديبوشيه"، والأمريكي "يواكيم فرانك"، والبريطاني "ريتشارد هينردسون" على نوبل للكمياء لعام 2017.
وهذه الجائزة مُنحت لهم تقديرا لتطويرهم مجهرًا إلكترونيًا يساعد على تبسيط وتحسين تصوير الجزيئات الحيوية، وهو ما يمهد إلى آفاق جديدة في الكيمياء الحيوية.
ويحسن هذا المجهر تصوير الجزيئات الحيوية، وبفضله بات بإمكان الباحثين التوصل إلى صورة بالأبعاد الثلاثة للجزئيات الحيوية.
ويسمح بدراسة عينات بيولوجية من دون المساس بخصائصها، كما هي الحال عند استخدام الملونات أو حزم الإلكترون المنبعثة من أشعة إكس.
**زراعة مفصل بالطباعة ثلاثية الأبعاد
تمكن أطباء صينيون، من إجراء أول عملية ناجحة لزراعة مفصل ركبة مصنوع بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، وذلك لعلاج تآكل مفاصل الأطراف في الجسم، الذي قد يؤدي للعجز.
وقال أطباء مستشفى "تشونغتشينغ الوطني" الصيني، إن الرجل الذي أجريت له العملية تمكن من تحريك قدمه وثني المفصل بعد يوم واحد فقط من إجراء العملية.
وأضافوا أن المفصل مصنوع من معدن التنتالوم، المستخدم في صناعات الطيران.
ويمتاز بخصائص فريدة تجعله أفضل من باقي المعادن المستخدمة اليوم لإنتاج المفاصل الاصطناعية.
**بطارية تشحن في ثانية
طور علماء صينيون، نوعًا جديدًا من البطاريات يمكن شحنها خلال 1.1 ثانية فقط ، بدلا من الوقت المعتاد الذي تحتاجه حاليًا.
وصمم الفريق البحث من جامعة تشجيانغ بشرقي الصين هذا النوع من البطاريات باستخدام رقائق الجرافين كأقطاب إيجابية والألمنيوم المعدني كأقطاب سلبية.
وأظهرت التجارب أن البطارية الجديدة تُبقي على 91% من قدرتها التحميلية بعد 250 ألف عملية شحن، ما يتجاوز قدرات جميع البطاريات السابقة من جهة طول عمر البطارية.