ابتكار جديد يُمكّن من تحريك الأجسام تحت الماء بالصوت فقط

في إنجاز علمي جديد، طوّر داجون تشانغ، طالب الدكتوراه بجامعة ويسكونسن-ماديسون، مادة مبتكرة تسمح بتحريك الأجسام داخل الماء باستخدام الموجات الصوتية فقط، من دون الحاجة إلى أي أدوات مادية أو تدخل مباشر.

ويُتوقع أن يُحدث هذا الابتكار نقلة نوعية في مجالات الطب والروبوتات تحت الماء.

الموجات الصوتية تُستخدم بالفعل في تطبيقات علمية مثل توجيه الغواصات، ورسم خرائط المحيطات، وتفتيت حصوات الكلى. لكن تشانغ تمكن من توظيفها بطريقة جديدة كليًا، تسمح بدفع وتدوير أجسام داخل الماء بدقة عالية، من خلال مادة خارقة ذات بنية نانوية هندسية مستوحاة من شكل 'سن المنشار'.

هذه البنية تؤثر على كيفية انعكاس الموجات الصوتية وتوجيهها، مما يتيح تحريك الأجسام المرتبطة بها دون أي تلامس. ويقول تشانغ: 'من خلال توجيه الموجات من زوايا مختلفة، أستطيع التحكم الكامل في حركة الجسم داخل الماء'.

التقنية الجديدة تفتح الباب أمام استخدامات متنوعة، مثل تركيب الهياكل تحت الماء دون الحاجة لملامستها، توجيه الروبوتات المائية، إيصال الأدوية إلى مناطق يصعب الوصول إليها داخل الجسم، وتطوير أدوات جراحية دقيقة وغير تداخلية.

إحدى أبرز مزايا هذه المادة هي قابليتها للتصنيع بتكلفة منخفضة ودقة عالية. فبينما تُعد المواد الخارقة باهظة الثمن في العادة، نجح تشانغ في تطوير نهج تصنيع جديد يجمع بين الكفاءة والسعر المعقول، مع ضمان تحقيق تباين صوتي فعّال مع الماء، وهو أمر ضروري لتأثير الموجات، ويختم تشانغ حديثه قائلاً: 'هذه التكنولوجيا تُقلل الحاجة إلى الاتصال المباشر، مما يُساهم في حماية البيئات الحساسة ويقلل من فرص التلوث أو التآكل'.