ابتكار الكاميرا الأسرع في العالم بمعدل ترليون لقطة في الثانية

ابتكر علماء أمريكيون الكاميرا الأسرع في العالم والصالحة لالتقاط عمليات غير مرئية مثل الموجات الضاربة ونبضات الليزر وغيرها.

وأشارت مجلة  Science Advancesأن البروفيسور ليهون وانغ من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ابتكر منذ أكثر من عام أسرع كاميرا في العالم يمكنها التقاط 10 ترليون لقطة في الثانية، أي يمكنها إظهار حركة الضوء في التصوير البطيء.

ومع ذلك لم تكن هذه الكاميرا صالحة لتصوير الأجسام الشفافة أو العمليات الجارية في وسط مرئي.

وقد تمكن ليهون وانغ وفريقه العلمي من ابتكار كاميرا جديدة تجمع بين كاميرا فائقة السرعة  قادرة على التقاط تريليون صورة في الثانية وبين مجهر تباين الطورphase contrast  microscopy[1]، مما يسمح بالتقاط صور فائقة السرعة للأجسام الشفافة والظواهر غير المرئية مثل الموجات الضاربة أو نبضات الليزر.

وكان الفيزيائي الهولندي فريتز زيرنيك قد ابتكر مجهر تباين الطور قبل حوالي 100 سنة لضمان رؤية الأجسام الشفافة. ويعتمد مبدأ عمل المجهر على اختلاف سرعة الموجات الضوئية عند مرورها عبر المواد المختلفة، فمثلًا شعاع الضوء يتباطأ عند مروره عبر الزجاج وبعد ذلك يتسارع من جديد.

هذا التغير في السرعة ينعكس في زمن مرور الموجة؛ أي يسمح بواسطة بعض التقنيات البصرية بتمييز الضوء الذي مرَّ عبر الزجاج عن الضوء الآخر، وهذا ما يجعل الزجاج مرئيًّا للأجهزة.

وقد قام ليهون وانغ وفريقه العلمي باختبارهذا الابتكار الجديد بنجاح في تصوير موجة ضاربة في وسط مائي ونبضات ليزر في مادة بلورية.

ومايزال هذا الابتكار الهام في مراحله الأولى وقد لا يستعمل كثيرًا في تصوير العطل واللحظات السعيدة، إلا أنه سيستعمل كثيرًا مع مرور الوقت في مجالات علمية مختلفة في الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا، ويمكن تطويره ليصبح صالحًا لتصوير فيديو عن مرور الإشارات عبر الخلايا العصبية.

 

 

اختبار طائرة تعمل بالطاقة الشمسية قادرة على البقاء عاليًا أكثر من عام

أعلنت شركة BAE Systems عن رحلة تجريبية ناجحة في أستراليا لطائرتها التي تعمل بالطاقة الشمسية على ارتفاعات عالية.

هذه الطائرة تعمل من دون طيار، وتتيح لها بطارياتها التي تعمل بالطاقة الشمسية البقاء عاليًا أكثر من عام، مما يوفر منصة ثابتة للرصد والمراقبة والاتصالات وتطبيقات الأمن.

تعمل الوحدات الكهرضوئية على تغذية البطاريات أثناء النهار عند توفر ضوء الشمس، مما يؤدي إلى استمرار عملها في الليل.

هذه الطائرة مخصصة للتحليق على ارتفاع 21 كيلومترًا، وسرعتها من 93 إلى 145 كيلومترًا في الساعة، وتتحرك بواسطة مروحتين، وتتكيف مع كثافة الهواء المنخفضة في طبقة الستراتوسفير، ويبلغ طول جناحيها 35 مترًا، ووزنها 150 كيلو غرام.

وأكدت شركة BAE في بيان لها أن هذه الطائرة ستستعمل على نطاق واسع للأغراض العسكرية والمدنية معًا، وفي دعم شبكة الجيل الخامس للاتصالات 5G، ويمكن الاستفادة منها في أعمال الإغاثة في حالات الكوارث وحماية الحدود، بتكاليف بسيطة.

وقال "إيان مولداوني" المدير الهندسي في شركة BAE Systems: إن الانتقال من التصميم إلى الطيران في أقل من عامين يدل على قدرتنا على مواجهة التحدي.

وقد صُنعت الطائرة في مختبر العلوم والتكنولوجيا البريطاني ومجموعة العلوم والتكنولوجيا الأسترالية، وصمَّمتها شركة BAE Systems وشركتها الفرعية Prismatic Ltd.

ومن المقرر إجراء اختبار إضافي في وقت لاحق من هذا العام.

 

 

العلماء اليابانيون يطورون ربوتًا طفلًا يمكن أن يشعر بالألم

طوَّر علماء من جامعة أوساكا في اليابان ربوتًا طفلًا أطلقوا عليه اسم أفيتو "Affetto"، يمكنه الشعور بالألم. وقد أعلن عنه أول مرة عام 2011 حيث كان مجرد رأس قادر على الاستفادة من مجموعة متنوعة من تعبيرات الوجه، كالتبسُّم والعبوس. لكن الفريق الياباني طوَّروه بدمج جلد صناعي يحتوي على مجسَّات تسمح للربوت باكتشاف تغيرات الضغط بمهارة عن طريق اللمس، سواء أكانت اللمسات خفيفة أم قاسية.

وأظهرت الدراسات أن ربط مستشعرات الجلد بالربوت يساعده على تجنب الألم.

وقد تم هذا التطوير باستعمال مادة ناعمة تشبه الجلد تغطي الربوت الذي يتحرك بالاستعانة بـ 116 نقطة مختلفة في الوجه. وقد أصبح لهذا الربوت الطفل جسم مكتمل بهيكل عظمي مغطى بالجلد الاصطناعي المزود بمستشعر اللمس الجديد.

ويستجيب "أفيتو" إلى اللمس مع مجموعة متنوعة من تعبيرات الوجه، ومنها التبسُّم والتجهُّم والعبوس.

وأوضح الباحث "مينورو أسادا" الذي يشغل منصب رئيس جمعية الربوتات في اليابان أن الهدف من تطوير هذا الربوت هو صنع ربوتات اجتماعية أكثر واقعية قادرة على التفاعل بشكل أعمق مع آلام ومشاعرالبشر.

وقد أطلقت اليابان بالفعل ربوتات للاستفادة منها في دور رعاية المسنين والمكاتب والمدارس كوسيلة للتعامل مع شيخوخة السكان وتقلص القوى العاملة.