كيف يمكن للحشرات تسلق الأسطح الملساء دون الانزلاق إلى الأسفل؟ وكيف يمكن لأبو بريص السير على السقف؟ على هذه التقنية الطبيعية المدهشة تتركز أبحاث الأستاذ بجامعة كيل ستانيسلاف
غورب إذ يجري هو وفريقه أبحاثا على أرجل الحشرات وأبو بريص بهدف الكشف عن سر القوة اللاصقة التي تتمتع بهايدور القرص الصغير بسرعة منخفضة وعليه خنفساء ثم ترتفع وتيرة الدوران تدريجيا تستمر الخنفساء في الحركة على السطح الدوار الذي تبلغ سرعة دورانه الآن ما يقارب 2500 دورة في الدقيقة الخنفساء لا تزال عالقة ولم تسقط ولكن الآن عندما بلغت السرعة الحد الأقصى أي 3000 دورة في الدقيقة تسقط الخنفساء على الأرض هذه تجربة يجريها العلماء لتحديد القوة اللاصقة للخنفساء والتي تتمكن عبرها من تثبيت نفسها على سطح ما
الحشرات تستطيع المشي على كل الأسطح تقريبا
الخنافس ليست الحشرات الوحيدة التي تستطيع تثبيت نفسها دون مشقة تذكر على كل الأسطح الملساء إذ يمكن لمعظم الحشرات فعل الشيء ذاته إلا أن الفرق يكمن في أن كل نوع من الحشرات طور تقنية خاصة به في هذا الخصوص فبعضها يفرز سائلا خاصا من الأقدام وهناك بعض أنواع من الحشرات تقدر على التسلق دون إفراز تلك المادة وبينما تتميز أقدام البعض الآخر من الحشرات بشعيرات دقيقة تساعدها على تسلق الأسطح الملساء وتوجد حشرات قادرة على تسلق كل الأسطح دون استثناء وفي المقابل تستطيع بعض الحشرات تسلق أسطح محددة دون أخرى وتتركز الأبحاث التي يجريها ستانيسلاف غورب الأستاذ بجامعة كييل على كل هذه الإمكانات والتقنيات المختلفة لدى الأنواع المختلفة من العناكب والخنافس والجنادب
حيوان زاحف يتحدى قوة الجاذبية
إن رؤية أبو بريص وهو يتسلق الجدران والسقوف منظر مألوف خصوصا لدى سكان المناطق الواقعة في النصف الجنوبي للكرة الأرضية ومن على البعد يبدو شكل أبو بريص أشبه بالسحلية إلا أنه يتميز عن بقية الحيوانات الزاحفة بقوة لاصقة قوية للغاية في أقدامه إن باطن قدم أبو بريص يتكون من شرائح بها شعيرات دقيقة وتنقسم نهايات هذه الشعيرات بدورها إلى شعيرات متناهية الدقة يصل عددها إلى المليارات ويبلغ سمك كل واحدة منها فقط 200 نانوميتر وهو جزء واحد من المليار من المتر إن هذه الشعيرات تنبسط على السطح الذي يوجد عليه الحيوان وتمكنه من تثبيت جسمه عليه وكلما كان السطح أملسا كلما تمكن أبو بريص من تثبيت نفسه بشكل أفضل
البيونيك تقنية المستقبل
هذه التقنية هي خليط من علم البيولوجيا والفيزياء ويمكن توظيفها لمنفعة البشرية البيونيك أو محاكاة الطبيعة بوسائل تكنولوجية هي تقنية المستقبل وكلما تعمقت معرفة العلماء بمجال تقنية النانو أو الجزيئات المتناهبة الصغر كلما تمكنوا من اكتشاف المزيد من أسرار الطبيعة إن التقدم في مجال تقنية النانو يفتح الباب على مصراعيه لمحاكاة بنية الهياكل الطبيعية الدقيقة بشكل أكثر سهولة وإتقانا وبالفعل نجح ستانيسلاف غورب وزملائه في تطوير نموذج أولي لشريط لاصق يحاكي التقنية التي تمنح قدم أبو بريص قوته اللاصقة القوية ويمكن لصق هذا الشريط وإزالته دون أن يترك أثرا وذلك لمرات عديدة وبلا حدود دون أن يفقد شيئا من قوته اللاصقة إن هذا الشريط اللاصق الذي يتميز بالمرونة وبشيء من اللزوجة ليس إلا نتاجا لمحاكاة طبق الأصل للشعيرات الدقيقة الموجودة في أقدام أبو بريص إن استخدامه لإلصاق مطرقة ثقيلة بلوح زجاجي تثبت مدى قوة الشريط اللاصق المبتكر
كيفية استخدام التكنولوجيا
وفي جامعة تورينغن التقنية تم إجراء اختبارات على الشريط اللاصق عبر استخدام الروبوتات الصغيرة وتمكن الباحثون بواسطة الشريط من تسيير مركبات على أسطح ملساء صعودا وهبوطا أما الهدف من ذلك فهو تطوير هذه التقنية بحيث يتسنى للروبوتات مستقبلا أن تؤدي أعمال التنظيف على الواجهات الزجاجية الملساء والجدران ويمكن لهذه المعرفة المكتسبة من عالم الحشرات أن تساهم في مجال حماية النباتات والمحاصيل وذلك عبر رشها بمادة تغير من بنية سطح أوراق النباتات بحيث يصعب على الحشرات الضارة تسلقها
هل يمكن للإنسان المشي على السقف في المستقبل القريب؟
إن الرغبة في بناء هياكل اصطناعية على غرار هياكل مشابهة موجودة في الطبيعة هي ما يدفع باحثين مثل ستانيسلاف غورب للاستمرار في إجراء التجارب المعقدة وربما يصبح بالإمكان مستقبلا إلصاق الرفوف ببساطة على الجدران أو إلصاق السيارات بل وحتى الطائرات ببعضها وربما يصبح في المستقبل بإمكان الإنسان المشي على الجدران والسقف كما تفعل الخنافس والعناكب وكما يفعل أبو بريص ولكن لا بد من إجراء الكثير من الأبحاث حتى يفهم الإنسان الطبيعة جيدا بحيث يمكنه استنساخ التقنيات المدهشة الموجودة فيها
المصدر: دوشية
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق