السفر على البخار

إن السيارة الصغيرة التي تعمل بالبكتيريا والمياه المتبخرة هي أحدث اختراع يخرج من مختبر البروفيسور أوزغور شاهين في جامعة كولومبيا، وهو مقتنع بأن الرطوبة المتصاعدة من أي جسم مائي يمكن تسخيرها كمصدر للطاقة المتجددة.

بواسطة: أوفير ماروم

إن السيارة الصغيرة التي تعمل بالبكتيريا والمياه المتبخرة هي أحدث اختراع يخرج من مختبر البروفيسور أوزغور شاهين في جامعة كولومبيا، وهو مقتنع بأن الرطوبة المتصاعدة من أي جسم مائي يمكن تسخيرها كمصدر للطاقة المتجددة.

يبحث العلم دائمًا عن طرق جديدة للاستفادة من مصادر الطاقة الطبيعية - تعد طواحين الهواء والألواح الشمسية ومضخات الحرارة الأرضية من الأمثلة الشائعة على ذلك، ولكن نادرًا ما نشهد اختراع تقنية جديدة قادرة على إنتاج الطاقة من مصدر لم تم استغلالها حتى الآن. هذه هي حالة الارتباط بين بخار الماء والجراثيم.

تتحول أنواع معينة من البكتيريا إلى جراثيم عند تعرضها لظروف بيئية قاسية. هذه الجراثيم هي نوع من الكبسولة، مما يسمح لها بالحفاظ على الحياة الأساسية حتى تتحسن الظروف (على سبيل المثال في وجود الماء)، ويمكن أن تصبح الجراثيم بكتيريا نشطة مرة أخرى. وهذه ظاهرة معروفة ومعترف بها تسمح للبكتيريا بالبقاء على قيد الحياة. وفي الطبيعة هناك آليات مشابهة تستجيب فيها الكائنات الحية ميكانيكيا للظروف البيئية، مثل كوز الصنوبر الذي ينفتح في بيئة حارة وجافة، أو زهرة عباد الشمس التي تعرف كيف تتبع مسار الشمس. تعتبر هذه الاستجابات "التلقائية" جذابة للغاية للتقليد، لأنها تبدو بسيطة. وينطبق الشيء نفسه في هذه القضية.

وقد نشأ البحث من مشروع سابق في مختبر البروفيسور أوزغور، حيث قام فريق من العلماء بدراسة عمليات تقلص وتوسع الجراثيم وكمية الطاقة اللازمة لذلك. وفي ضوء النتائج ظهرت فكرة تسخير هذه الطاقة للاستخدام العملي. ولكن كيف يمكن القيام بذلك؟ المشكلة هي أن البوغ الواحد صغير جدًا. يمكن أن يحتوي سمار واحد على حوالي عشرة آلاف جراثيم. إن مساهمة بوغ واحد لا قيمة لها، لذا فإن الحل العملي يجب أن يجمع بين قوة الملايين من الجراثيم المختلفة. الحل الذي تم التوصل إليه هو خلط ملايين الجراثيم مع الغراء المخفف لتكوين نوع من المعجون، والذي تم وضعه على طبقة بلاستيكية رقيقة حتى يجف. وبهذه الطريقة، قام العلماء بتحويل الغشاء البلاستيكي إلى نوع من العضلات التي تنقبض وترتخي حسب نسبة الرطوبة التي تتعرض لها. وكانت الخطوة التالية هي تحويل هذه الوحدة الأساسية إلى آلة متحركة. وكما ترون في الفيديو المرفق، فإن الاستخدام الذكي للأغشية البلاستيكية يجعل من الممكن بناء مجموعة من الستائر التي تفتح وتغلق، بالإضافة إلى عجلة تدور وتحرك مركبة صغيرة فقط بفضل بخار الماء.

الجراثيم المستخدمة شائعة وغير ضارة ومنتشرة في كل مكان في التربة. وعلى الرغم من أن النماذج الأولى تبدو وكأنها لعبة أطفال، إلا أن الباحثين يعتقدون أن التكنولوجيا ستتمكن في المستقبل من التطور إلى تطبيقات مهمة. في هذه المرحلة، على الرغم من استخدام الجراثيم نفسها (الاستخراج الحيوي)، إلا أنه في المرحلة التالية، مع تشقق البنية الوظيفية للجراثيم، سيكون من الممكن التقليد الاصطناعي لهذه الآلية، وربما يأتي يوم عندما، وبفضل هذه السيارة سنتمكن من إيجاد جانب إيجابي للرطوبة الشديدة التي تسود أيام الصيف في بلادنا.
الى مصدر الخبر