هل يمكن لمجموعة من الطائرات بدون طيار والطابعات ثلاثية الأبعاد أن تسمح لنا ببناء المنازل بسرعة؟
من هم أنجح البنائين في التاريخ؟
يمكن أن تفهم إذا زعمت أن البشر يحتلون هذه المكانة المرموقة. نحن نبني المنازل وناطحات السحاب بوتيرة مذهلة، ويمكن للمدن أن تغير وجهها بالكامل في غضون سنوات قليلة. ولكن من السهل أن ننسى أن التاريخ البشري في تشييد الهياكل الصلبة قصير بشكل صادم مقارنة بمدة الحياة على الأرض. كان النحل موجودًا هنا منذ 87 مليون سنة مضت، وربما حتى في ذلك الوقت أنشأ خلايا نحل ذات هياكل معقدة. النمل الأبيض الذي ركض وتكاثر على الأرض منذ ملايين السنين، وهو قادر على بناء تلال عالية وصلبة.
باختصار، كانت الحشرات تسبقنا كثيرًا. صحيح أننا وصلنا اليوم إلى مستويات من التطور في الهندسة المعمارية والهندسة المعمارية لا يمكن للنحل والنمل الأبيض أن يحلموا بها إلا إذا كان بإمكانهم أن يحلموا بها على الإطلاق. ولا يزال هناك شيء نتعلمه منهم أيضًا. ويشارك مئات أو آلاف النحل في بناء كل خلية جديدة، والتي تعمل معًا بتنسيق مثالي - على الرغم من أن كل واحدة منها ليس لديها ذكاء خاص بها. ماذا لو تمكنا من تشغيل أدوات مماثلة - آلاف الطائرات الصغيرة بدون طيار، على سبيل المثال - والتي يمكنها معًا تجميع منزل كامل في يوم واحد، في أي منطقة من العالم؟
في الطريق إلى حفل زفافهما، توقف داكاري وعروسه في المكان الذي سيتم بناء منزلهما الجديد فيه. سلم شيخ القرية داكاراي جهاز iPad، فالتقطه الشاب ونظر فيه بذهول. وعندما وجه كاميرا الجهاز إلى الأمام، استطاع أن يرى على الشاشة بنية غير موجودة في الواقع المادي. كان يعلم أنه يتنبأ بالمستقبل: فقد عرض عليه جهاز iPad قائمة بالمنازل التي يمكنه بناءها على الفور، ولم يكن عليه سوى اختيار أي منزل سيظهر هناك في صباح اليوم التالي. ولم يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لاتخاذ القرار. نقر على مستطيل التأكيد على الشاشة، وسمع فوقه طنينًا قادمًا من عشرات الطائرات بدون طيار التي استيقظت للتو للعمل.
لقد حان الوقت للسماح لهم بالعمل.
عندما عاد داكاري وعروسه من حفل الزفاف، كانت الشمس قد بدأت بالفعل في الارتفاع فوق رؤوس الأشجار. عملت الطائرات بدون طيار طوال الليل، تحت ضوء القمر، وكان نتاج عملهم واضحًا بالفعل: منزل صغير به غرفة نوم ومطبخ وغرفة معيشة صغيرة وغرفة للأطفال. وأمام أعين الزوجين الشابين، واصلت الطائرات بدون طيار ضخ الخرسانة الرطبة لتثبيتها في الأماكن الصحيحة. والآن بعد أن حان الوقت لطباعة السقف، وضع العشرات منهم أنفسهم مباشرة في تلك المنطقة، وأنشأوا منصة عائمة يمكن لأصدقائهم أن يطبعوا عليها عوارض السقف دون أن تنهار. وقد بدأت طائرات بدون طيار أخرى بالفعل في صنفرة وتنعيم جدران المبنى، وإعدادها للطائرات بدون طيار الملونة في الطريق.
فكر دكراي في الماضي الذي رواه كبار السن، حيث كان شراء منزل من أكبر النفقات في حياة كل زوجين. أما الآن، وبفضل الروبوتات، فقد انخفضت التكلفة إلى تكلفة هدية زفاف واحدة كبيرة.
يبدو خياليا؟ ربما ليس كثيرا. قرر باحثون بريطانيون مؤخرًا اختبار الفكرة على محمل الجد، وأنشأوا أسطولًا صغيرًا من الطائرات بدون طيار القادرة بشكل جماعي على طباعة المباني. يتم تنفيذ الجزء الأكبر من العمل بواسطة طائرات بدون طيار للطباعة - كما يطلق عليها BuildDrones - وهي في الواقع طابعة ثلاثية الأبعاد. ويقومون بطباعة طبقات من الرغوة العازلة أو المواد الشبيهة بالخرسانة، وفق خطة عمل مشتركة بين الجميع.
تسمى الطائرات بدون طيار الأخرى في الأسطول بـ ScanDrones - طائرات المسح بدون طيار - وهي ما هي عليه. يقومون بفحص الهيكل الذي تم إنشاؤه باستمرار لتحديد الحالات الشاذة والتغييرات وتحديث خطة البناء في الوقت الفعلي. معًا، يعمل الأسطول بأكمله كسرب مستقل، دون سيطرة بشرية. يحتاج المشغل فقط إلى تحديد شكل الهيكل الذي يريد إنشاءه مسبقًا - وستقوم الطائرات بدون طيار بتنفيذ الخطة.
كل هذا مثير للغاية، ولكن يجب الاعتراف بأن إثبات الجدوى في حد ذاته ليس مثيرًا للإعجاب بشكل خاص. وأظهر الباحثون عمل السرب من خلال طباعة هيكل بسيط نسبيًا: أسطوانة يزيد ارتفاعها عن مترين. وأضافوا وأظهروا كيف أن الطائرات بدون طيار قادرة على بناء قبة كبيرة - على الأقل افتراضيًا، مع تحديد المواقع والطباعة - كما لو كانت في المناطق الصحيحة. ومع ذلك، كانت أدلة الجدوى هذه ناجحة بما يكفي لنشرها في واحدة من أهم المجلات العلمية في العالم: Nature.[1].
بالنسبة لي، يعد هذا تقدمًا آخر على طريق استخدام الروبوتات في صناعة البناء والتشييد. طريقة ستؤدي، عاجلاً أم آجلاً، إلى بناء سيكون مستقلاً في الغالب. وفي المناطق التي يسهل الوصول إليها والتي تتوفر بها مساحة كافية للعمل على الأرض، ربما لن نحتاج إلى طائرات بدون طيار. وسيكون من الأفضل جلب روبوتات أكبر حجما وأكثر استقرارا، مثل الطابعات ثلاثية الأبعاد الضخمة التي تم بالفعل إثبات استخدامها في دور الطباعة في الماضي. من المحتمل أن يتم استخدام الطائرات بدون طيار بشكل أكبر لطباعة المباني في مناطق غير عادية.
في أي المناطق وفي أي المواقف نرغب في الطباعة باستخدام مثل هذه الطائرات بدون طيار؟
أحد الخيارات هو الطباعة في المناطق النائية، التي يصعب الوصول إليها عن طريق البر. المناطق الجبلية على سبيل المثال، أو حتى الأماكن في الدول النامية التي لم يتم تعبيد الطرق المناسبة لها بعد. في قرية داكراي، على سبيل المثال، يمكن أن يكون هناك "خلية" من الطائرات بدون طيار التي تعمل في كل مرة يلزم فيها بناء منزل جديد أو تجديد المنزل الحالي. سيكونون قادرين على الحصول على مواد البناء محليًا، أو استلامها في شحنة جوية من طائرة بدون طيار كبيرة بشكل خاص والتي ستجلبهم على طول الطريق من العاصمة.
ستتمكن طائرات بدون طيار مختلفة تمامًا من طباعة المباني حتى في أقصى الظروف قسوة: في الفضاء الخارجي نفسه. لن يستخدموا مراوح، بل محركات تطلق دفعات ضعيفة من الهواء للتحكم في موقعهم في الفضاء. وبهذه الطريقة، سيكونون قادرين على الالتزام بخطط البناء المعقدة وإنشاء المباني - مثل المحطات الفضائية والمركبات الفضائية وحتى السفن الفضائية - دون تدخل الأيدي البشرية. وستأتي المواد أيضًا من الأرض، ولكن أيضًا من الكويكبات والقمر وأي جرم سماوي آخر يمكننا الوصول إليه. أو على الأقل، يمكننا أن نرسل إليها روبوتات يمكنها استخراجها لنا.
لن يحدث أي من هذا في السنوات المقبلة، ولكن التكنولوجيا التي ستمكن هذه العجائب موجودة بالفعل. يجب أن تمر بالعديد من التحسينات قبل أن تصل إلى المستوى الموصوف، ولكن كل هذا يمكن أن يحدث في العقد الحالي. سوف يستمتع داكراي بمنزله الأول بتكلفة تقترب من الصفر اليوم، وكذلك أطفالنا وأحفادنا. نأمل قريبا في هذه الأيام.
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
