عشرة اختراعات غريبة قد تكون أكثر فائدة مما توحي به صورتها

قد يبدو بعض ما يخرج من مختبرات المخترعين أقرب إلى الطرفة منه إلى التقنية الجادة، غير أن عدداً من هذه الأفكار الغريبة يحمل فائدة عملية أكبر بكثير مما يوحي شكلها الأول. وفي ما يلي عشرة نماذج على ابتكارات أثارت الدهشة، لكنها تقدم حلولاً حقيقية لمشكلات يومية أو بيئية أو طبية.

هواتف بوسائد هوائية وغراء قابل للفك

في يوليو 2018، كشف الطالب الألماني فيليب فرينتسل، البالغ 25 عاماً من جامعة آلن، عن حافظة هاتف وصفها بأنها «وسادة هوائية محمولة»، وهي تعتمد تقنية التخميد النشط لتلطيف سقوط الجهاز على الأرض. وتضم الحافظة ثمانية أقدام منحنية موزعة بواقع قدمين عند كل زاوية، تبقى مثبتة داخلها في الاستخدام العادي، لكنها تنطلق فور سقوط الهاتف للحد من قوة الارتطام. وعلى خلاف الوسائد الهوائية في السيارات التي تُستخدم مرة واحدة، يمكن لهذه الأقدام أن تؤدي وظيفتها مراراً. ورغم بقاء بعض العيوب التي تحتاج إلى معالجة، نال فرينتسل جائزة من الجمعية الألمانية للميكاترونكس تقديراً لعمله.

أما الغراء القابل للفك فقد استوحاه فريق من الباحثين من مكان غير متوقع: مخاط الحلزون. فالحلزون يلتصق بأسطح صعبة مثل الصخور بفضل غشاء مؤقت مكوّن من مخاط جاف، وسرّ قابلية فكه أنه يحتفظ بالرطوبة. ويعمل الغراء الجديد بالطريقة نفسها؛ فحين يكون رطباً يبدو ليّناً ويتكيف مع تقاطيع السطح، وعندما يجف يثبت في مكانه بقوة تشبه الغراء الفائق. وخلال الاختبارات، تبيّن أن مربعين بحجم طابع بريدي قادران على حمل متطوع يزن 87 كيلوغراماً.

نباتات تتحدث وطلاء يبرد الكوكب

أنشأ علماء في جامعة نان يانغ التكنولوجية بسنغافورة جهازاً يتيح التواصل مع نبات خنّاق الذباب، إذ زوّدوه بموصل كهربائي دقيق يلتقط الإشارات الكهربائية التي يطلقها النبات ويردّ عليها بنبضات خاصة. ولا يعني ذلك أن للنبات وعياً، لكن الباحثين يأملون في استخدام التقنية للكشف المبكر عن مشكلات صحية تصيب المحاصيل. وقال تشن شياو دونغ في هذا السياق إن «تغير المناخ يهدد الأمن الغذائي حول العالم»، مضيفاً: «من خلال مراقبة الإشارات الكهربائية للنباتات، قد نتمكن من رصد إشارات الضيق والاختلالات المحتملة».

وفي سبتمبر 2021، حصل فريق من العلماء على رقم قياسي من موسوعة غينيس لابتكارهم الطلاء الأكثر بياضاً في العالم، وهو مصنوع من كبريتات الباريوم المستخدمة أيضاً في صناعة الورق ومستحضرات التجميل. ويصفه الخبراء بأنه نقيض طلاء «فانتا بلاك» شديد السواد الذي يمتص 99.9% من الضوء، إذ يعكس الطلاء الأبيض 98.1% من الإشعاع الشمسي. ونُشرت نتائجه أول مرة في دورية «ACS Applied Materials & Interfaces». ووفق العلماء، فإن طلاء سقف بمساحة 93 متراً مربعاً بهذه المادة يخفض حرارة المبنى بمقدار 10 كيلوواط، وهو ما يتجاوز أداء مكيفات الهواء في معظم المنازل.

وشرح الأستاذ شيولين روان الفكرة قائلاً إن المكيفات التقليدية تستهلك طاقة تأتي غالباً من حرق الوقود الأحفوري، وهي تنقل الحرارة من داخل المنزل إلى خارجه لكنها تحوّل الكهرباء إلى حرارة تزيد سخونة الهواء المحيط وتفاقم ظاهرة الجزر الحرارية. وأضاف أن الطلاء الجديد لا يستهلك أي طاقة ويطلق الحرارة مباشرة إلى الفضاء البعيد، ما يساعد في تبريد الأرض، مشيراً إلى نموذج سابق يرى أن طلاء ما بين 0.5% و1% من سطح الكوكب، من أسطح وطرق وسيارات وأراضٍ غير مستغلة، كفيل بإيقاف اتجاه الاحترار.

أجهزة تتحسس الروائح ومواد تشفي نفسها

ابتكرت شركة يابانية جهازاً يكتشف رائحة الجسم وينبّه صاحبه إلى حاجته إلى مزيل العرق. ويعمل جهاز ES-100 من «تانيتا»، الذي كُشف عنه عام 2018، على غرار جهاز فحص الكحول في النفس، لكنه يبحث عن المواد الكيميائية المسببة للروائح الكريهة في منطقة الإبط وغيرها من مناطق الجسم الشديدة التعرق. ويحتوي الجهاز على ذراع قابلة للفتح يضعها المستخدم قرب الموضع المعني، وبعد نحو عشر ثوانٍ يصدر درجة من واحد إلى عشرة، وكلما ارتفعت الدرجة زادت الروائح سوءاً.

وفي 2021، كشف باحثون عن بلاستيك قادر على إصلاح نفسه في ثوانٍ حتى تحت سطح الماء، أطلقوا عليه اسم «رَوس» (RUSSE)، وهو اختصار لاسم يصف مطاطاً صلباً ذاتي الإصلاح سريعاً تحت الماء. وتصنع المادة من بوليمر ليّن يُستخدم أحياناً في صناعة الدهانات، وأثبتت الاختبارات قدرتها على تحمل الشد والأوزان الثقيلة وضربات المطرقة. وعندما شقّ الفريق البلاستيك إلى نصفين وضغط على الطرفين معاً، استغرق الالتئام عشر ثوانٍ، وفي أقل من خمس دقائق عادت المادة إلى حالتها الأصلية تقريباً. وترى الباحثين أن هذا البلاستيك قد يُستخدم في حالات الطوارئ تحت الماء، مثل تمزق أنابيب أسطوانة هواء لدى غواص.

كاميرا بحجم حبة ملح ومنع حمل بالموجات

طوّر علماء من جامعة برينستون في ولاية نيوجيرسي كاميرا لا يتجاوز حجمها حبة الملح، اعتماداً على تقنية الأسطح الفوقية. وتتكون من غشاء رقيق من نيتريد السيليكون تغطيه 1.6 مليون أسطوانة صغيرة، وهو التصميم الذي يمكّنها من التقاط صور كاملة الألوان بتفاصيل عالية. ويُقال إن الجهاز الدقيق يضاهي كاميرا عادية، لكنه أصغر منها بنحو نصف مليون مرة. ويجمع الابتكار بين عتاد معقد وبرمجيات ذكاء اصطناعي تستخدم خوارزميات تعلّم آلي لتحسين وضوح الصور، ويأمل العلماء في تطوير هذه الخوارزميات يوماً للتعرف إلى الأجسام وتحديدها، بما يتيح استخدام الكاميرا في رصد مؤشرات المرض داخل جسم الإنسان. ولا يزال العمل مطلوباً قبل طرحها للبيع، لكن المخترعين واثقون من سهولة إنتاجها بكميات كبيرة متى اكتمل التصميم.

وفي 2021، نالت المخترعة ريبيكا فايس جائزة جيمس دايسون في ألمانيا عن ابتكارها «حمّام الخصية» الذي يستخدم الموجات فوق الصوتية وسيلة لمنع الحمل. ويطلق على الجهاز غير التقليدي اسم «كوسو»، وهو يبث موجات صوتية تعوق حركة الحيوانات المنوية، ويُقال إن أثره يستمر بضعة أشهر. وجاءت الفكرة بعد تشخيص فايس، خريجة التصميم الصناعي من جامعة ميونخ، بسرطان عنقي سابق مرتبط بحبوب منع الحمل الفموية. وعندما بحثت هي وشريكها عن بديل، فوجئا بندرة وسائل منع الحمل للرجال. وقالت للمراسلين: «هذه المشكلة ليست خاصة بي وحدي، بل تمس كثيرين غيري كما يظهر في النقاش العام المتزايد حول غياب بدائل منع الحمل».

أداة طبية مرتجلة وبلاستيك من الحمض النووي

في 2018، اضطر أطباء إيطاليون إلى ابتكار أداة جديدة لاستخراج جسم مطاطي بطول 60 سنتيمتراً من مؤخرة رجل. ووفق تقرير حالة أعدّه الفريق في مستشفى «AAST» الكبير في ميلانو، وصل رجل في الحادية والثلاثين بعد محاولة إزالة الجسم بيده، وكان قد بقي داخله أكثر من 24 ساعة، وأبلغ موظفي وحدة التنظير الداخلي بأنه لا يشعر إلا بقدر قليل من الانزعاج. وجرّب الأطباء طرقاً عدة، منها تحريك الجسم بالوناً أو الإمساك به بسلك يستخدم لاقتناص السلائل، دون جدوى، إذ شكلت «صلابة الجسم ونعومته وحجمه» عقبة كبيرة، وبدت الجراحة التداخلية الخيار الوحيد المتبقي. لكن الفريق صنع أداة من سلك طبي وأنبوب صغير، وتمكن بها من تعليق الجسم وسحبه بعيداً عن جدران القولون، وذكر التقرير أن المريض أرسل إليهم رسالة شكر.

وفي 2021، كشف باحثون في الصين عن نوع جديد من البلاستيك الحيوي الصديق للبيئة يصدر، وفق تأكيدهم، كربوناً أقل بنسبة 97% في عملية تصنيعه مقارنة بالبوليسترين العادي. والغريب أن المادة مصنوعة من حيوانات السلمون المنوية؛ إذ يخلط شريطان من الحمض النووي للسلمون بمادة كيميائية موجودة في الزيت النباتي، ما ينتج سائلاً لزجاً يعرف بالهيدروجيل، ثم يجفف بالتجميد ويُشكّل عبر عملية لحام مائي. وقد صنع الفريق قطعاً على شكل أحجية وكوباً ونموذجاً للحمض النووي من هذا البلاستيك البروتيني. وبينما تستغرق البلاستيكات النفطية مئات السنين لتتحلل، يقول العلماء إن المادة الجديدة يمكن إعادة تدويرها بسهولة بإضافة إنزيمات تهضم الحمض النووي، أو بإعادتها إلى هيدروجيل عبر غمرها في الماء. ولا يزال الطريق طويلاً قبل الإنتاج الكمي، لكن المادة قد تؤدي يوماً دوراً في حماية الكوكب.