تصميم أدوات جراحية مرنة ودقيقة من الشعاب المرجانية



صرح باحث الدكتوراه بقسم هندسة المواد في جامعة بنسلفانيا " شينهاو هو" بأن هيكل المرجان الرخو المعروف باسم "ليبتوجرجيا تشيلينسيس" المصنوع من ملايين الجزيئات المعدنية المعلقة داخل مادة هلامية (جيل) يمكنه ضغط نفسه بسرعة ليتحول من لين إلى صلب عند الإحساس بالخطر.

وأوضح "هو": الأمر يشبه تماما ازدحام المرور، فعندما يتعرض المرجان للمس أو إزعاج، تقوم أنسجته بطرد الماء منها، فينكمش الجيل، مما يدفع الجزيئات المعدنية إلى الاقتراب الشديد بعضها من بعض، حتى تنحشر في مكانها وتغلق الهيكل.

وتعرف هذه العملية باسم "الانحشار الحبيبي" أي أن حبيبات صغيرة كانت حرة الحركة تصبح متشابكة ومقفلة معا عندما تضغط بقوة ، ويدرس الفيزيائيون هذا السلوك منذ سنوات باستخدام الرمل أو بن القهوة، لكن هذه هي المرة الأولى التي يرصد فيها "الانحشار الحبيبي" المعتمد على جزيئات صلبة داخل كائن حي.

ويشير الباحثون إلى أن هذا الهيكل الذكي للمرجان ليس مصنوعا من معدن نادر أو بوليمر غامض، بالعكس، إنها في الأساس طباشير، أي كربونات الكالسيوم، نفس المادة الرخيصة التي تكون أصداف البيض، والطباشير، والرخام، والحجر الجيري واللآلئ، إذ إن الاختلاف ليس في المادة نفسها بل في طريقة تنظيمها.

يوضح المؤلف الرئيسي للدراسة أن الدراسات التطبيقية السابقة حاولت استغلال مبدأ "الانحشار الحبيبي" لصنع أدوات تتغير صلابتها ، ويوضح الباحث "عندما تقترب هذه الجسيمات من بعضها بما يكفي، تتشابك هذه الفروع الصغيرة وتتداخل، فتمنعها من الحركة؛ إنها فعليا تقفل نفسها في موقعها، وهنا يحدث التحول الدفاعي: البنية كلها، التي كانت لينة ومنحنية، تصبح فجأة ثابتة ومقاومة للانحناء".

ويعتقد الباحثون أن هذه النتائج قد تكون لها تطبيقات مذهلة مستقبلا، كابتكار أدوات جراحية ناعمة ومرنة داخل الجسم لتتفادى إتلاف الأنسجة الرقيقة، ثم تصبح صلبة لحظة الحاجة إلى دقة القطع أو الغرز، أو ذراع روبوت يمكنه التسلل برفق داخل فتحة ضيقة، ثم التصلب فورا ليحمل وزنا أو يثبت جسما، أو مواد حماية ذكية بالأطراف الصناعية، أو الملابس الخاصة برواد الفضاء.

هناء احمد

هناء احمد

محرر بالموقع الموحد للهيئة الوطنية للإعلام

أخبار ذات صلة

الشعاب المرجانية
الشعاب المرجانية
الشعاب المرجانية
وزير التنمية
منال عوض

المزيد من علوم وتكنولوجيا

عطل واسع بمنصات مايكروسوفت يؤثر على خدمات حكومية وشركات في اليابان

أعلنت شركة مايكروسوفت تعرض منصاتها الرئيسية، بما في ذلك «مايكروسوفت 365» و«أوتلوك» وخدمات أخرى، لعطل واسع النطاق، أثر على مستخدمين...

بريطانيا تدرس حظر "يوتيوب كيدز" و"سبوتيفاي" لحماية الأطفال

تدرس الحكومة البريطانية توسيع نطاق القيود المفروضة على استخدام الأطفال دون 16 عاما لمنصات التواصل والخدمات الرقمية، لتشمل تطبيقات لم...

جوجل تضيف مساعد الذكاء الاصطناعي الصوتي "Gemini" إلى نظام "Apple CarPlay"

في خطوة تستهدف دعم المنافسة بين شركات التكنولوجيا لتطوير المساعدات الذكية داخل السيارات، أعلنت شركة جوجل إتاحة مساعد الذكاء الاصطناعي...

وزير التعليم العالي يفتتح أعمال التطوير بمعهد بحوث أمراض العيون

افتتح د.عبدالعزيز قنصوة، وزير التعليم العالي والبحث العلمي والقائم بعمل وزير الثقافة، عددًا من أعمال التطوير والتحديث بمعهد بحوث أمراض...