اختــراعــات ابـتـكـارات


  الصاروخ إي زد:
 من المرجح أن أغلبنا لن يتمكن من ركوب المكوك الفضائي في المستقبل القريب؛ لكن علينا الانتظار إلى أن تتقدم شركات السياحة الخاصة لتأخذ على عاتقها مهمة حملنا إلى الفضاء الخارجي، أما المخترع «جيف جريسون»، من ولاية كاليفورنيا، فقد أدى ما عليه واخترع لنا أول محركات لصواريخ سريعة، رخيصة، عملية، تحملنا إلى رحلات سياحية في الفضاء الخارجي، ويعمل الصاروخ إي زد، الذي قام بأولى رحلاته في الخريف الماضي، بمحركين يحرقان الوقود المصنع من مادة كحول الأيزو بروب يلمع الأوكسجين السائل، ويعتمد تصميم محركات هذه النوعية الجديدة من الصواريخ على إمكانية نقل المسافرين لمسافة 65 ميلاً فوق سطح الأرض، وهي مسافة تكفي لأن يرى المسافرون صورة بانورامية لكوكب الأرض، ويتوقع المخترع جريسون أن تنخفض تكلفة هذه المحركات لتصل تكلفة تشغيلها في الرحلة الواحدة إلى900 دولار. .

  إيلادين:
ذا ما أغلقت عينيك وأطلقت دفعات من المياه من رشاش للماء في شتى أنحاء الغرفة التي تجلس بها ثم أنصت بانتباه إلى ما سيحدث، فسوف تتناهى إلى سمعك أصوات مختلفة حسب الشيء الذي ارتطمت به المياه التي أطلقتها للتو سواء ارتطمت بالحائط، أو بقطة نائمة، أو بغطاء منبسط على السرير.
كانت تلك الفكرة البسيطة هي الفكرة الرئيسية وراء اختراع نظام حديث للكشف عن الألغام، واسمه إيلادين، وتعتمد فكرة هذا النظام على إطلاق المياه في حقل الألغام ثم مراقبة الأصوات بعد ذلك التي تعين النظام على معرفة مكان الألغام حسب الأصوات التي يتلقاها وبعدها يتولى النظام من تلقاء نفسه نزع فتيل هذه الألغام دون الحاجة إلى فكها أو تحريكها.

 جهاز كشف الفوتون الأحادي يقتحم الجانب المظلم:
ام الباحثون التابعون للمعهد القومي للمعايير والتقنية وجامعة بوسطن الأمريكية بعرض مكتشف يقوم بعد نبضات الضوء المنفردة في نفس الوقت الذي يقوم بتقليل (العدات السوداء) أو الكاذبة إلى الصفر تقريبا.
ويوفر هذا التقدم مهمة مطلوبة من أجل التطوير المستقبلي للاتصالات والشيفرة الكمية الآمنة، وتعتبر الاتصالات والشيفرة الكمية منتهى آمال معدي الرموز، والفكرة هي استخدام سلسلة سريعة من نبضات الضوء (الفوتونات) في إحدى حالتين مختلفتين لبث المعلومات برمز لا يمكن فكه. ويأتي مشروع الكشف الفوتوني في إطار مجهود المعهد القومي للمعايير والتقنية لتطوير طرق القياس المتطورة اللازمة لجعل الشيفرة والاتصالات الكمية أمرا ممكنا. ويقوم كل من وكالة مشروعات الدفاع البحثية المتقدمة وبرنامج التقنية المتقدمة التابع للمعهد القومي للمعايير والتقنية بتوفير التمويل المطلوب. وتعمل معظم أجهزة الاكتشاف الفوتونية الحالية أفضل ما تعمل بالضوء المرئي، ولا يمكنها أن تكتشف على نحو موثوق الفوتونات الأحادية وتعاني من مستوى عال من العدات المظلمة بسبب الضوضاء الإلكترونية العشوائية. ويعمل الجهاز الجديد بطول موجة الضوء القريب من تحت الأحمر المستخدم في اتصالات الألياف البصرية ويسفر عن عدات مظلمة لا تذكر، ويستخدم جهاز المعهد القومي للمعايير والتقنية فيلما من التنجستين متصلا بخط اتصالات من الألياف البصرية بدلا من المواد الحساسة للضوء، ويتم تبريد الفيلم حتى 120 جزءا من ألف من الكلفين، عند درجة حرارة انتقاله من الموصلية العادية إلى فرط الموصلية. وعندما يقوم خط الألياف البصرية بتوصيل فوتون لفيلم التنجستين ترتفع درجة الحرارة ويكتشفها الجهاز كزيادة في المقاومة الكهربية.
ويقوم الجهاز باكتشاف حوالي 20 ألف فوتون في الثانية ويعمل بكفاءة مقدارها حوالي 20 بالمائة، ويأمل الفريق البحثي في ظل التحسينات المزمع إدخالها في زيادة مستويات الكفاءة إلى أكثر من 80 بالمائة.

  سترة التدفئة:
  أصبح من المأمول الاستغناء عن الملابس الثقيلة في الطقس شديد البرودة، حيث أعلنت إحدى الشركات عن إنتاج سترة بها نظام تدفئة داخلي عن طريق أسلاك حرارية عازلة للمياه دقيقة جدا بحيث يمكن نسجها مع باقي الخيوط المكونة لخامة السترة، ويتحكم المستخدم في درجة التدفئة عن طريق وحدة تحكم صغيرة مخبأة جهة الصدر،ويستمد نظام التدفئة الداخلي الطاقة من مجموعة بطاريات تعمل لمدة خمس ساعات ثم يعاد شحنها.

 طائرة "الجيرو" مثالية للمراقبة :
  طائرة عادية أم مروحية؟ في الواقع هي الاثنتان معا وكان المخترع الاسباني جوان دي لاسيرفا قد قدم فكرة هذه الطائرة عام 1919 ثم أحيا الفكرة الأخوان دافيد وجان جروي من ولاية اوتاه حيث امضيا خمسة عشر عاما و انفقا قرابة الأربعين مليون دولار للتوصل إلى تصميم يوفر بديلا ارخص وابسط واكثر أمانا للطائرات المروحية.
ولا تحتاج طائرة الجيرو إلى مطار فهي تقلع عموديا تقريبا مثل الطائرات المروحية التقليدية وتستطيع الطيران لمسافة 330 ميلاً بسرعة تصل إلى 120 ميلاً في الساعة وعلى عكس الطائرات المروحية تأتي الطائرة الجيرو مزودة بمحرك رفاص يدار بتوربين غازي يدفع الطائرة للأمام و يوفر سرعة هوائية لتشغيل ذراعين علويين غير متماثلين طولهما 42 قدماً و يدوران مع اندفاع الريح وشدة هبوبها ويتولى هذان الذراعان رفع الطائرة و الحفاظ على اتزانها واستقامتها وفي حالة انهيار المحرك وتعرضه لأي عطب يستمر دوران الذراعين مما يسمح بهبوط آمن، كما تتميز الجيرو أيضا بانخفاض تكلفة تشغيلها عن الطائرات المروحية التقليدية (حوالي 160 دولار في الساعة) بمقدار النصف تقريبا. وتخضع طائرة الجيرو الآن للمراحل النهائية من اختبارات إدارة الطيران الفيدرالية ويتم تسويقها حاليا في أسواق السياحة و الزراعة كما قد تلعب هذه الطائرة دوراً فعالا في خدمات التأمين المدنية. وقد صرح المدير التنفيذي للشركة المصنعة ديفيد جروين بأن الجيرو ستكون الطائرة المثالية لمراقبة الحدود وخطوط الأنابيب والمنشآت النووية.

  قارب أوت رايدر :
ذا كنت من عشاق رياضة القوارب وتضايقك الرياح وأشعة الشمس ورائحة اليود التي تصيبك بالدوار فإننا ننصحك باستخدام القارب العجيب «أوت رايدر» لقد تم تثبيت هذا القارب بطريقة مبتكرة على أداة للتزحلق على الماء وتم تجهيزه بواق للصدمات وقاعدة منبسطة تمكنه من اختراق المياه بشكل انسيابي ويتميز هذا التصميم الديناميكي والزوائد الجانبية للقارب بالثبات عند الاندفاع وسط الأمواج بسرعة قد تصل إلى 80 ميلاً في الساعة...فتشعر وأنت تقوده كأنك تطير فوق سطح المياه.

  قلم صغير لتعقيم المياه :
منذ فترة وجيزة كنا فقط ننصح المسافرين والمتنزهين خارج حدود المدينة بحمل وحدة متنقلة لتعقيم الماء ولكن نظرا للمخاوف المستمرة عن احتمال حدوث تلوث مفاجىء لا قدر الله لمصادر المياه. فإننا نزف لكم هذه البشرى حيث أصبح بالإمكان تعقيم المياه بالمنازل أيضا من خلال قلم صغير يتم تشغيله بواسطة بطارية مقاس AA ينبعث منه أشعة فوق بنفسجية تكفي لتنقية حوالي نصف لتر من الماء في مدة لاتتعدى الدقيقة الواحدة. وأشارت الشركة المصنعة أن هذا القلم يستطيع القضاء على مانسبته 99 ،99% من البكتريا والفيروسات الموجودة بالماء.

  كبد صناعية لا يرفضها الجسم :
الكبد واحدة من أهم وأعقد الأعضاء في جسم الإنسان بل وأكثرها صعوبة من حيث الاستبدال والزرع. وظيفة الكبد باختصار هي تخليص الدم من المواد السامة، كما تقوم بدور المصنع الذي ينتج 1000 وحدة بروتين إلى جانب إنتاج المواد الداخلة في عملية الأيض وإنتاج بعض المواد الحيوية الأخرى. وقد توصل العلماء مؤخرا إلى تطوير كبد صناعية تنفذ نفس مهام الكبد الطبيعية، كيف؟ باستخدام الخلايا المأخوذة من كبد الأرانب، تضم هذه الكبد الجديدة التي طورها د.كينيث ماتسومورا غرفة من جزأين، جزء يدخل فيه دم المريض، والآخر به الخلايا المأخوذة من كبد الأرنب والمذابة في محلول لحفظها، هذا إلى جانب غشاء شبه نافذ يفصل بين الجزأين. عندما يمر الدم من خلال الغشاء تتولى خلايا كبد الأرنب تخليصه من السموم ثم بعد ذلك ترسل البروتينات الناتجة عن عملية الأيض والمواد الحيوية الأخرى إلى الجزء الآخر.
ونظراً لاستحالة تعلق الدم البشري بالخلايا المأخوذة من الأرانب تعلقاً مباشراً فإن فرص الإصابة بالعدوى أو الرفض العضوي تكاد تكون صفراً. الجهاز الآن في المرحلة الأخيرة من الاختبارات الإكلينيكية.
وسوف تستخدم الكبد الصناعية الجديدة أساسا في حالات الإصابة بالفشل الكبدي الخفيفة أو في حالات فشل عمليات الزرع وقد تستخدم بصورة مؤقتة لحين إصلاح الكبد الطبيعية وبالتالي لا يكون هناك داع لعمليات الزرع.

  كرسي مساج يعمل بالأشعة تحت الحمراء:
 ابتكرت اليابان مؤخرا كرسي مساج يعمل بالأشعة تحت الحمراء يختلف اختلافاً كليا عن كراسي التدليك التقليدية التي تعتمد أساسا على استنباط ذبذبات طولية وعرضية لإحداث شعور بالاسترخاء، ولكن عندما تجلس على هذا الكرسي الجديد تقوم مجسات شديدة الحساسية بعمل مسح شامل للجسم لتحديد المواضع التي تحتاج إلى تدليك قد تصل إلى 350 نقطة، وبمجرد التعرف على هذه النقاط يبدأ الكرسي المصنوع من الجلد الطبيعي بعمل التدليك اللازم على غرار طريقة «شياتسو» (طريقةالتدليك العلاجي الذي يطبق بضغط الإبهامين وراحة اليدين) تصحبك خلالها أنغام هادئة تبعث على الراحة والاسترخاء. أما إذا ضقت ذرعاً بهذه الموسيقى فقد تم تجهيز هذا الكرسي بوحدة تشغيل إسطوانات مدمجة يمكنك تغييرها والاستماع إلى ما يحلو لك.

  مكثف عادم السيارات يتحول إلى مصدر لمياه الشرب :
 سيكون بمقدور الجنود في الأراضي القاحلة في المستقبل الشرب من عادمات سياراتهم وشاحناتهم ودباباتهم وذلك بفضل جهاز يجري تطويره حاليا في مختبر تابع لوزارة الدفاع البريطانية.
وتقوم هذه الوحدة بتجميع المياه الناتجة عن عملية الاحتراق، وتصفيتها حتى تصبح صالحة للشرب، وأتت هذه الفكرة من قبل «ميل سكوت» وفريقه بشركة الأبحاث الدفاعية «كينيتيك» التي تملك الحكومة البريطانية حصة فيها فبدلا من عملية تموين الجيش المتحرك في الميدان بآلاف عبوات المياه للشرب في المناطق التي تتعطل فيها مضخات المياه، ومعالجتها وتموينها نتيجة الحرب أو فقدان المياه نهائيا في المناطق الصحراوية أو القاحلة ستستطيع القوات إنتاج تموينها من المياه أثناء تقدمها وانتشارها وتتألف العناصر الناتجة عن احتراق الديزل من ثاني أكسيد الكربون وكميات كبيرة من المياه الوسخة فضلا عن عناصر أخرى وبواسطة لف وحدة تبريد صغيرة حول العادم، يعتقد «سكوت» وفريقه أنها تستطيع تكثيف الماء من الغازات العادمة عند عمل المحرك، إضافة إلى الماء الموجود في الهواء داخل العادم.
فقد قام نموذج لنظام «حصد» المياه وضع على مؤخرة شاحنة حرق محركها 5 ،1 لترات من الديزل، بإنتاج 4 ،5 لترات من المياه المكثفة السوداء اللون، جرى بعد ذلك تمرير هذا السائل داخل قارورة جندي من خلال فلتر كربوني مركب على فوهته قادر على تصفية جزيئات يزيد قطرها عن 2 ميكرو متر، مولدا مياهاً شفافة ولكنها غير صالحة للشرب بسبب ارتفاع الفوسفور فيها إلى مستوى 5 ،4. وأشار فينس واتسون من شركة «كينيتيك» إلى انه رغم أن بعض المشروبات الغازية اكثر حموضة من هذه النسبة، إلا انه يجب زيادة تنقية المياه الناتجة لتطبيق المعايير القياسية لمياه الشرب التي تتطلب عدم وجود الفوسفور نهائيا.
وستواجه هذه المياه الناتجة تشكيلة من الاختبارات الأخرى، من اجل التأكد مثلا من إزالة جميع الترسبات الموجودة بها بنجاح. ويقوم علماء الشركة الآن بتحليل المياه المستعادة لتقييم ما هي الخطوات اللازمة لجعلها صالحة للشرب في ميدان المعركة.
وتعتقد الشركة أن منظمات الإغاثة التي تعمل في المناطق القاحلة ستجد هذه الفكرة مفيدة جدا، ولكن أعربت اللجنة الدولية للصليب الأحمر عن شكوكها، حين حذر رئيس الهندسة المائية في المنظمة ريكاردو كونتي قائلا هناك احتمالا لنجاح هذا الأسلوب من اجل الاستخدام الشخصي، ولكننا نحتاج إلى كميات هائلة، عشرات الآلاف من الليترات يوميا، فضلا عن تعقيد عملية التنقية حسبما تبدو.

  نظام تبريد الغذاء:
ابتكر مدرس نيجيري نظاما لحفظ الأغذية مذهلا رغم بساطته، فهو لا يتطلب أي نوع من أنواع الطاقة الخارجية لتشغيله، حيث تفتقر بعض الأماكن الريفية في نيجريا إلى الطاقة الكهربائية مما يتسبب في فساد كثير من الطعام ما لم يؤكل فورا.
والاختراع الجديد عبارة عن إناء فخاري صغير موضوع داخل آخر كبير بينهما رمل رطب، حيث توضع الفواكه أو الخضراوات أو المشروبات في الإناء الداخلي ثم تغطى الوحدة كلها بنسيج مبلل، وينتج التبريد عن تبخر الماء من الرمل حاملاً معه الحرارة من الأجزاء الداخلية.
وقد أظهر استخدام نظام التبريد الطبيعي هذا أن له أثرا عجيبا في حفظ الأغذية. فقد امتدت فترة صلاحية الباذنجان مثلا من ثلاثة أيام إلى سبعة وعشرين يوما. وقد فاز المدرس النيجيري بجائزة قدرها 75 ألف دولار عن هذا الابتكار يعتزم استخدامها في تعميم اختراعه في كافة أنحاء نيجريا بعد أن باع منه بالفعل 12 ألف وحدة حتى الآن.

  نوافذ زجاجية ذاتية التنظيف:
 أليس من المدهش أن تتخلص تماما من مشكلة تنظيف نوافذ منزلك بعد اليوم؟!.
لقد أصبح ذلك ممكنا الآن مع استخدام "زجاج صن كلين" حيث تم تغطية هذا النوع من الزجاج بطبقة شفافة تتميز بخاصية إذابة الأوساخ وفضلات الطيور عند سطوع الشمس.
أما عند سقوط المطر أو تنظيف النوافذ بالمياه فإن بقايا الأوساخ تختفي تماما وبدون أن يترك ذلك أي أثر على الزجاج.
وهذا النوع من الزجاج متوفر بأشكال عديدة صالحة للمنازل فضلا عن أن هذه التقنية متوفرة أيضا بالنسبة للزجاج العازل الذي يحجب الأشعة الفوق بنفسجية.