مقالات بالعربي: ابتكارات
‏إظهار الرسائل ذات التسميات ابتكارات. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات ابتكارات. إظهار كافة الرسائل

9/23/2018

ما هو أسرع جهاز سوبر كومبيوتر على مستوى العالم ؟

أسرع جهاز سوبر كومبيوتر في العالم

ما هو أسرع جهاز سوبر كومبيوتر على مستوى العالم ؟


أحد الصراعات المستمرة في عالم الحاسب الآلي هو لقب أسرع جهاز سوبر كومبيوتر على مستوى العالم. هذا اللقب الذي عاد إلى الولايات المتحدة الأمريكية الآن بحاسوب جديد بقدرة 200.000 تريليون عملية في الثانية، أو ما يعرف بلغة المتخصصين بـ 200 بيتا فلوبس.

في مؤتمر صحفي جمع شركة IBM بوزارة الطاقة الأمريكية للإعلان عن الحاسوب الجديد الذي يتخطى ضعف سرعة صاحب اللقب الحالي وهو الحاسب الخارق الصيني الذي حلَّ في المركز الثاني الآن بقدرة 93 بيتا فلوبس.

الحاسوب الخارق (Summit) الذي تكلف تصنيعه 200$ مليون؛ يعمل بأكثر من 4000 خادم (Server)، ومعالجين لشركة IBM ذوي الـ22 نواة (BM Power 9 processors) مستهلكًا 13 ميجا وات من الطاقة متفوقًا على الحاسوب الصيني الخارق الذي يستهلك 15 ميجا وات.

يشغل هذا الحاسب العملاق مساحة 5600 متر مربع، بوزنٍ يصل إلى 340 طن، ويتم تبريده بواسطة 15 متر مكعب من الماء كل ثانية، حاملًا 13 ميجا وات من الطاقة الحرارية !

تدقيق: فراس كالو


المصدر
theverge.com

9/01/2018

العلماء يصممون نماذج أولية من العين الالكترونية باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد !

العلماء يصممون نماذج أولية من العين الالكترونية باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد !


إن أعظمّ أنواعِ التطور الهندسي والعلمي؛ هو ذلك التطور الذي يوفر حلولّاً لمشاكل طبية تؤمِن للمريض طرقًا للحياة أسهل من تلك التي منعها عنه إعياؤه جالسًا منتظرًا العلاج.

وفي خطوة جديدة في محاولة لإعادة البصر لِكُل ضرير؛ خرج فريقٌ من الباحثين بجامعة مينيسوتا (Minnesota) بالولايات المتحدة الأمريكية بمُجَسَّم أولي ثلاثي الأبعاد لحساسات الضوء على شكل نصف كروي يشبه العين البشرية.

كانت المعضلة الأولى بالنسبة للفريق هي طباعة دوائر إلكترونية على نصف كرة من الزجاج، وقد أعدوا خصيصاً لهذه المهمة طابعة ثلاثية الأبعاد تحتوي على حبرٍ من الفضة يتم تجفيفه، وبعدها يتم وضعُ دائرة الكترونية مسؤولة عن تحويل الضوء لشحنات كهربائية عن طريقة مادة موصلة جزئياً للتيار.

وقال مايكل ماك ألبين، المؤلف المشارك في الدراسة وبروفيسور الهندسة الميكانيكية بجامعة مينيسوتا:
"عادة ما يُنظر إلى العيون الإلكترونية كخيال علمي، ولكننا الآن أقرب من أي وقت مضى، باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد".

أحد أهم إنجازات هذا البحث هو الوصول لكفاءة تصل لـِ 25% في تحويل الضوء لتيار كهربي، إلا أن البحث لن يقف عند هذا الحد فلا زال الطريق طويلًا أمامه للوصول إلى النموذج النهائي، والخطوة القادمة هي تصنيع نماذج مع مزيد من حساسات الضوء لزيادة كفاءة العين الصناعية الالكترونية؛ بالإضافة إلى جعل نماذج العين مرنة أكثر، لِيُمكن زراعتها مكان العين الحقيقية للإنسان.

يذكر أن هذه ليست المرة الأولى التي يسعى فيها العلماء لاستخدام التقنية في مجال طب العيون؛ إذ سبق ذلك عدة ابتكارات منها عدسة رؤية الكترونية لتحسين النظر وزيادة حدة البصر !

تدقيق: فراس كالو

تدقيق لغوي: محمد طحان


المصدر
sciencedaily.com

6/25/2018

تعرفوا على المادة الأكثر مقاومة للتآكل !

تعرفوا على المادة الأكثر مقاوَمَةً للتآكل !


يبقى تطويرُ علومَ الموادِّ أحد أهمِّ اهتمامات المجتمع العلمي لتطوير كفاءة المعداتِ المحيطة بنا، ليخرج لنا معمل "سانديا" بالمعدن الأكثر مقاوَمةً للتآكل بسبيكةٍ مشتركةٍ بين الذهب والبلاتين.

على حد وصف موقع Science Daily، فإنك بهذه السبيكة تستطيع أن تصنع إطاراتِ سيارتكَ وتزحف بها على خط الاستواء 500 مرةٍ دونَ أن ينهار المعدن !

يُعد التآكل واحداً من أكثرِ المشاكل التي تواجه العلوم التطبيقية، فبالرغم من صلابةِ المعادن، فإنها ليست مقاومة للتآكل، مما يعني انهيارَ أجزاء المحركات بعد فترة من الاحتكاك، أو اللجوء لصبغ المعدن بطبقةٍ من الذهب الأكثر مقاومة للتآكل في حالة الإلكترونيِّات، مما يعني تكلفةً أعلى.

تعد هذه السبيكة أقوى 100 مرةٍ من الفولاذ، حيث وصلت مقاومتها للتآكل للياقوت الأزرق والماس، وذلك بصفتهما أكثر مادتان طبيعيَّتان مقاومتان للتآكل، حيث أنَّ طبقةً واحدةً من ذرات السبيكة ستتآكل بعد انزلاق أكثر من 1.5 كيلومتراً. وعلى حد وصفِ عالم المواد نيك أجريباي فإن تغطية المعادن بعدةِ طبقاتٍ من هذه السبيكة سيوفرُ على العالم 100 مليون دولار سنوياً يتم إنفاقهم على المواد فقط.

تدقيق لغوي: محمد طحان


المصدر
sciencedaily.com

3/09/2018

المنزل الذكي؛ العلم داخل حوائط المنزل !

المنزل الذكي؛ العلم داخل حوائط المنزل !

إعداد: محمد عصام


في حوار تخيلي؛ جلس العلماء حول مائدة مستديرة يناقشون إحدى أهم القضايا "كيف سنستفيد من كل ما حولنا؟" لن نترك بضعة سنتيمترات إلا ونستفيد منها لخدمة البشرية حتى وإن كانت حوائط منزلنا !

سنذهب معكم عبر الحوائط لِنمُرَّ بأحد أعظم ما سنراه حولنا في وقت قريب؛ وهي "أتمتة المنازل" أو المنازل الذكية ، حيث سيمتلك المنزل بعض المميزات التي تم تصميمها لإضافة تحكمٍ أكبر لصاحب المنزل على كل شيء في المنزل والأجهزة المنزلية من خلال جهاز تحكم بسيط كالهاتف المحمول مثلاً.

لم تكن الفكرة حديثة ولا البداية قريبة، فمنذ خمسينات القرن الماضي والعلم يسبح في خياله ليصل لحاضرنا فكانت البداية في الستينيات مع نظام (ECHO IV) حيث يقوم بحسابات قائمة المشتريات وتحديد درجة حرارة المنزل، وتشغيل وإطفاء بعض الأجهزة، صحيح أنه لم يكن عملياً كحال اليوم، لكنه كان كافياً ليكون البداية.

سننتقل عبر الزمن سريعًا لنعرف ما وصلنا إليه، فمع الثورة الرقمية الحديثة وظهور الذكاء الاصطناعي ، وابتكار إنترنت الأشياء (internet of things IOT)، ومع ظهور الأجهزة المنزلية الذكية كالثلاجات والغسالات والتلفازات الذكية وغيرها، صار بالإمكان توصيل جميع أجهزة المنزل بشبكة تخضع لأوامر من المستخدم صوتية كانت أو عن طريق جهاز تحكم خاص أو تطبيقات على هاتفك الذكي، ومع وجود مساعدات رقمية مثل (Apple’s Siri) و(Google’s Assistant) و(Amazon’s Alexa)، أصبح الخيال حقيقة.

إن أحد أهم الميزات التي يوفرها لك المنزل الذكي هي الحماية والإنذار عن بعد في حالة حدوث تسريب في المواسير مثلاً، ومرورًا بالتحذير في حالة ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة، إلى مراقبة أمان المنزل وإرسال رسالة أو تحذير في حالة وجود حركة في الأماكن التي لا يجب أن يحدث فيها حركة، أو عند اختراق لخصوصية المنزل.

بالإضافة إلى الحفاظ على الطاقة، فبسهولة يمكنك إغلاق جميع الأجهزة في أي وقت لتحافظ على الاستهلاك، لكن لم نتوقف عند هذا الحد فوجود ألواح الطاقة الشمسية أعلى المنزل يمكن الاستفادة منها وتحليل الكم الذي تحتاجه والذي تنتجه لمنزلك، مرورًا بالتطبيقات التي توفر لك مراقبة المنزل والتحكم بدرجات الحرارة، وتحديد إضاءة الغرف وأوقات الإضاءة، ومراقبة جميع الأجهزة الكهربية، بالإضافة إلى غلق الأبواب عن بعد، وإبلاغك بقائمة الحوائج والأطعمة وطلبها مباشرةً، أوالصيانات المحتملة، والتحكم بري الحديقة، وغيرها !

لم يعد خيال كتاب الأفلام بعيدًا عن الواقع فنحن الآن نمر بأحد أكثر العصور سرعة في التطور الرقمي، فماذا بعد؟
يتجه العلم الآن لتوظيف الذكاء الإصطناعي ليتعلم منزلك ما تريده ويقوم بتوفيره لك، فإحدى شركات لندن الناشئة توفر الآن جهازاً مزوداً بكاميرا 360 درجة يقوم بتصوير الغرفة والتعرف على الوجوه وأماكن الأشياء؛ ليتعلم كل شيء عن المنزل ويبدأ بالتفاعل كأصحاب المنزل تماماً !

مراجعة: فراس كالو


المصادر
https://thedoctorweighsin.com/smart-home-tech-that-will-make-life-better-for-the-elderly/
https://www.nytimes.com/guides/technology/how-to-make-a-smart-home
https://www.forbes.com/sites/freddiedawson/2016/05/24/the-house-that-learns-bringing-artificial-intelligence-into-the-home/#32d29a713fa3
https://www.link-labs.com/blog/applications-of-home-automation

8/14/2017

العلماء اكتشفوا شكلاً جديداً من الكربون؛ صُلبٌ كالصخرة، ولكنه مرنٌ كالمطاط !

العلماء اكتشفوا شكلاً جديداً من الكربون؛ صُلبٌ كالصخرة، ولكنه مرنٌ كالمطاط !

العلماء اكتشفوا شكلاً جديداً من الكربون؛ صُلبٌ كالصخرة، ولكنه مرنٌ كالمطاط !


باعتباره العنصر الرابع الأكثر وفرةً في الكون، والعنصر الثاني الأكثر وفرةً في أجسادنا بعد الأكسجين، فإن الكربون ليس مجرد المُكوِن الرئيسي لكثير من أشكال الحياة على الأرض وحسب، فعندما يتعلق الأمر بخصائصه الفيزيائية، هناك عددٌ قليل من العناصر بخصائص متنوعة مثل الكربون، فبعض التكوينات الذرية للكربون سوف تؤدي إلى شكل لينٍ، وخفيفٍ مثل الجرافيت، ولكن رتبها بطريقة أخرى وستحصل على ألماس واحدة من أقسى المواد على هذا الكوكب، ثم هناك الجرافين، وهو أقوى مادة معروفة حتى الآن.

ولكن من خلال تسخين الكربون إلى درجة رهيبة 1000 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت)، اكتشف العلماء شكلاً جديداً تماماً لعنصر الكربون، قويٌ جدًا وخفيفٌ جدًا، وأيضًا مرنٌ مثل المطاط وموصلٌ كهربائي جيد.
هذا الشكل الجديد من الكربون يقدم مجموعة من الخصائص الاستثنائية، والطريقة المستخدمة للعثور عليه يمكن أن تؤدي إلى اكتشاف فئات كاملة من المواد التي لم نرها من قبل!

الآن، وقد اكتشف الباحثون أنه إذا سخنت عنصر الكربون إلى ما يقرب من 1000 درجة مئوية، ووضعته تحت ضغطٍ يعادل 250.000 مرة ضعف الضغط الجوي العادي، يمكنك إنتاج شكلٍ قويِّ جداً، وفائق المرونة من الكربون، الذي يمكن أن نرى استخدامه في كل شيء من الهياكل الخارجية إلى سفن الفضاء.

وقال تشى تشنغ تشاو (Zhisheng Zhao) من جامعة يانشان (Yanshan) في الصين: "إن المواد الخفيفة ذات القوة العالية والمرونة القوية مثل هذه؛ مرغوبٌ فيها جدًا للتطبيقات حيث توفير الوزن ذي أهمية قصوى، أكثر من التكلفة المادية".

في الماضي، حاول العلماء صناعة شيء من هذا القبيل ولكن من دون المزج الصحيح بين الحرارة والضغط، أما الآن، فقد وجد تشاو وفريقه أخيراً الظروف المثلى، الأمر الذي يجبر الكربون على التجمع، والاندماج، والارتباط ضمن مجموعة من التكوينات، والنتيجة هي نوعٌ جديد وغريب من الكربون يحتوي على كل من الروابط الشبيهة بالجرافيت والماس، بالإضافة إلى طبقات من الجرافين، والتي تساعد على إيجاد الليونة والقوة في نفس الوقت.

وفي الصورة يمكنك أن ترى ثلاثة أشكال مختلفة يمكن أن تتخذ معاً الشكل الجديد للكربون؛ فالمجالات الحمراء تمثل روابط مثل الألماس، والكرات السوداء تمثل طبقات الجرافين، وتعرف المادة الآن باسم "الكربون الزجاجي المضغوط".

وذكر الفريق في تقريره بأن الكربونات الزجاجية المضغوطة تتميز بقوة مقاومة ضاغطة خاصة؛ أكبر بمرتين من السيراميك المستخدم بشكل شائع، وتُظهِر في الوقت نفسه مرونةً كبيرةً استجابةً للتشوهات الموضعية، كما أنها أقوى بحوالي خمس مرات أقوى من المعادن والسبائك.

سيكون علينا أن ننتظر ونرى الصناعات التي سوف تدخلها هذه المواد الجديدة، ولكن في غضون ذلك، يتوقع الباحثون أن نفس التقنية يمكن استخدامها لإيجاد مجموعة كاملة من المواد لم يسبق له مثيل.
يقول تشاو: "نعتقد أن طريقة التوليف هذه يمكن أن تكون مشحونة لإيجاد أشكال استثنائية أخرى من الكربون وفئات مختلفة تماماً من المواد".

المصدر
sciencealert.com

مراجعة وتعديل: فراس كالو

8/10/2017

أوراق صناعية حيوية تحاكي الأوراق الطبيعية وتنتج الأوكسجين !

أوراق صناعية حيوية تحاكي الأوراق الطبيعية وتنتج الأوكسجين !


لو أردنا أن نعيش أو نسافر خارج الأرض سيكون الأمر مستحيلاً دون أوكسجين، ولو أردنا التخلص من أطنان انبعاثات الكربون في الجو؛ سنكون بحاجة الى المزيد من الغابات، لكن ماذا لو كان هناك حل واحد لهاتين المشكلتين؟ كيف؟ تابعوا معي...

تُعَد الغابات رئة الأرض فهي من أكبر مصادر الأوكسجين على هذا الكوكب بعد الطحالب، ويبدأ إنتاج الأوكسجين من ورقة النبات في عملية معقدة تسمى عملية "التركيب أو التمثيل الضوئي"، حيث تقوم "البلاستيدات" الخضراء في الورقة بامتصاص ثاني أوكسيد الكربون من الجو وإنتاج الأوكسجين بالاعتماد على الضوء.

ماذا لو كان بإمكاننا استخلاص البلاستيدات الخضراء الموجودة في الأوراق واستثمارها؟

هذا ماقام به جوليان ميلتشيوري "Julian Melchiorri" خريج الكلية الملكية للفنون في لندن؛ فقد قام باستخلاص البلاستيدات الخضراء من أوراق النبات ووضعها ضمن جزيئات بروتين الحرير المستخلص من ألياف الحرير؛ وكانت النتيجة تطوير أوراق صناعية حيوية تقوم بعملية تشبة عملية التركيب أو التمثيل الضوئي !

يقول "جوليان": جزيئات المادة المستخلصة من ألياف الحرير تملك استقراراً رائعاً، والبلاستيدات الخضراء المستخلصة من خلايا النبات تقود التفاعل الكيميائي الذي ينشط بالطاقة الضوئية، وكنتيجة لذلك بإمكاني القول اني طورت اول مادة تقوم بعملية التمثيل الضوئي وتعيش وتتنفس مثل الأوراق الطبيعية.


الأوراق الحيوية الصناعية التي طورها "جوليان" المكونة من البلاستيدات الخضراء والمعلقة في نسيج من بروتين الحرير، تقوم بامتصاص الماء وثاني أوكسيد الكربون من الجو وتنتج الأوكسيجين تماماً مثل أوراق النباتات !

أُطلِق على هذا المشروع "مشروع الورقة الحريرية" أو "Silk Leaf project"؛ وطُوِر كجزء من منهاج "هندسة تصميم الاختراعات" في كلية الفنون الملكية في لندن؛ بالتعاون مع مختبر الحرير في جامعة "تافتس".

يقول "جوليان": النباتات لاتنمو عندما تكون الجاذبية معدومة، وناسا تبحث عن طرق مختلفة لانتاج الاوكسجين لرحلات الفضاء المأهولة والبعيدة؛ لنبقى على قيد الحياة، هذه المادة من شأنها أن تسمح لنا باستكشاف الفضاء أبعد مما نستطيع الآن بكثير.

على الصعيد الآخر، لو شكلت هذه الأوراق الحيوية الصناعية غلافاً للأبنية الحديثة، أو غطت جميع المباني حول العالم، فتخيلوا معي كمية انبعاثات الكربون التي ستمتصها، وتخيلوا أيضاً كيف سيصبح الجو أنقى ونحن نعيش ضمن غابات من الأبنية الخضراء إن صح التعبير !


المصدر
dezeen.com