الخميس، 8 أغسطس 2019

4 قطع تكنولوجية قادرة على فعل ما تستطيع بعض أعضاءك البشرية فعله


يوما بعد يوم تتطور التكنولوجيا لتحاكي ما يستطيع الجسم البشري فعله من الرؤية الى المستشعرات الحسية ، ويعوز الفضل كله الى مجهودات العلماء ، الباحثين والمهندسين في هذا المجال.

إليك 4 قطع تكنولوجية وظائفها كوظائف بعض أعضاء الجسم البشري :



1 - الجلد الاصطناعي :

على الرغم من الثورة العلمية في مجال صناعة الاطراف الى ان الاشخاص الذين فقدو احد اطرافهم لن يكونوا قادرين على إختبار احساس اللمس بأطرافهم الاصطناعية ، لكن فريق من مهندسي جامعة ستانفورد أنشأوا بشرة بلاستيكية يمكنها أن "تشعر" ، و تنقل المعلومات الحسية كإشارة كهربائية إلى الدماغ.


يمكن للجلد الاصطناعي الجديد اكتشاف تغيرات الضغط وتكرار اللمس بشكل أساسي. هذه هي المرة الأولى التي تكون فيها مادة مرنة تشبه الجلد قادرة على اكتشاف الضغط وكذلك نقل إشارة إلى أحد مكونات الجهاز العصبي" .


يحتوي البلاستيك على طبقتين متميزتين ، يحتوي الجزء العلوي على آلية الاستشعار ، ويعمل الجزء السفلي كدائرة إلكترونية تنقل الإشارات إلى الدماغ.  في هذه العملية ، يتم تحويل هذه الإشارات الكهربائية إلى محفزات كيميائية حيوية متوافقة مع الخلايا العصبية.



2 - العين الاصطناعية :

University of Minnesota, McAipine Group

الـ "Bionic eyes" هي عين إلكترونية يمكن أن تساعد المكفوفين على رؤية بشكل ممتاز في المستقبل .


يقول الباحثون إنهم اتخذوا خطوة كبيرة نحو إنشاء هذه العين الإلكترونية


نشر في مجلة Advanced Materials ، أن علماء من جامعة مينيسوتا قاموا بطباعة مجموعة من مستقبلات الضوء على قبة زجاجية نصف كروية. لقد استخدموا طابعة ثلاثية الأبعاد مصممة خصيصًا لطباعة قاعدة من جزيئات الفضة ، ثم قاموا بطباعة الثنائيات الضوئية في الأعلى ، والتي تحول الضوء إلى كهرباء.


وقد أعطاهم ذلك نموذجًا أوليًا "للعين" كانت فعاليتها بنسبة 25 في المائة في تحويل الضوء إلى كهرباء. من الناحية النظرية ، يمكن استخدام مثل هذا الجهاز لاحقًا لتحويل العالم الحقيقي إلى إشارات يمكن أن يفسرها دماغ الشخص في يوم من الأيام.


وقال مؤلف مشارك الدكتور مايكل ماك ألبين في بيان  "عادة ما يُنظر إلى عيون بيونيك على أنها خيال علمي ، لكننا الآن أصبحنا أقرب من أي وقت مضى إلى استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد متعددة المواد" .


وأضاف: "لدينا طريق طويل لنقطعه بشكل روتيني في طباعة الإلكترونيات النشطة بشكل موثوق ، لكن أشباه الموصلات ثلاثية الأبعاد لدينا بدأت الآن في إظهار أنها يمكن أن تنافس كفاءة أجهزة أشباه الموصلات المصنعة في مرافق التصنيع المصغر". "بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا بسهولة طباعة جهاز أشباه الموصلات على سطح منحني ".


لقطات من العين . جامعة مينيسوتا


الآن يأملون في رفع عينهم الإلكترونية إلى المستوى التالي ، مع إضافة المزيد من مستقبلات الإضاءة لجعلها أكثر كفاءة. كما يرغبون في استخدام مادة أكثر ليونة لتمكين زرع الجهاز في عين حقيقية


ليست هذه هي أول تقنية عين الكترونية يتم تطويرها. في عام 2016 ،  ضهر جهاز يمكن زرعه جراحياً  على شبكية العين للشخص ، مع زوج من النظارات يستخدم الكاميرا لالتقاط ما يجري في العالم.



3 - القلب الاصطناعي :
القلب الصناعي هو جهاز يحل مكان القلب. والقلوب الصناعية عادة تستخدم كوسيلة مؤقتة لكسب الوقت أثناء زراعة القلب، أو كوسيلة دائمة لتحل مكان القلب في الحالات التي يستعصي زراعة القلب فيها، بالاضافة لعدة استخدامات أخرى.


تتكون القلوب الصناعية من مضختين لكل منهما صمام للإدخال وصمام للإخراج، وجهاز قدرة خارجي لتشغيل المضخات، وجهاز لتنظيم معدل الضخ. وتشتمل المواد التي تصنع منها القلوب الصناعية على البلاستيك والتيتانيوموالكربون.



4 - الكلية الاصطناعية : (المديال)

الديال الدموي هي طريقة تخليص الدم من الفضلات مثل الكرياتينين والبولينا بالإضافة إلى المياه الزائدة في الجسم وذلك في حالة الفشل الكلوي. ويُعرف ذلك الجهاز الذي يستخدم لتنقية دم المريض باسم المديال، كما يُشار إليه بالكلية الاصطناعية.


ويتكون المديال الحديث عادةً من حاوية صلبة أسطوانية الشكل تحيط بقالب من الألياف المجوفة، أو قد تكون مشكلة من البوليمر أو البوليمر المشترك، والذي عادة ما يكون بتركيبة خاصة. وتتراوح المساحة المُجمعة للألياف المجوفة من متر مربع إلى مترين مربعين تقريبًا. وأجرت العديد من المجموعات أبحاثًا مكثفة من أجل تحسين تدفق الدم والديالة (المادة التي تعبر الغشاء أثناء عملية الديال) في المديال، وذلك لنقل الفضلات من الدم إلى الديالة بشكل فعال.