أفضل السيارات بالعالم .. مستوحاة من الطبيعة!
تتطلع شركة فورد للسيارات لزيادة مُعدل إعادة تدوير السيارات
تعد الشراكة بين شركة السيارات ومعهد محاكاة الطبيعة خطوة جيدة لدفع فلسفة التصميم المستمد من الطبيعة. وقامت شركة فورد بتعزيز فكرة مستوحاة من أبو بريص والتي ستزيد الإنتاج بنسبة 10%. حيث ستقوم باستخراج مادة لاصقة من أبو بريص وتستخدمها في فصل البلاستيك والرغاوي المتروكة بعد تجريد السيارة من دواخلها المعدنية.
في السنوات الأخيرة، سعت شركة فورد للسيارات إلى حل المشاكل البيئية المتعلقة بمنتجاتها مع تقليل تكاليف الإنتاج. وقد تم مزج قش القمح المهدر الذي يحرقه المزارعون الكنديون في كثير من الأحيان للحد من استخدام البترول. وقد تم تحويل الزجاجات البلاستيكية إلى ألياف لتغطية مقاعد سيارة أبحاث هجينة حديثة.
وقالت ديبي ميلويفسكي، القائدة الفنية العليا لأبحاث البلاستيك والاستدامة: "إذا استطعنا تحديد مسارات مختلفة داخلها، فسوف نتمتع بفرصة أفضل للتمكن من استخدامها للتطبيقات ذات المستوى الأعلى".
وفي الآونة الأخيرة، أعلنت فورد عن شراكة بحثية جديدة مع Proctor & Gamble لإنشاء مواد لاصقة جديدة بمساعدة من معهد Biomimicry وهي منظمة غير ربحية تدعو إلى اعتماد حلول مستوحاة من الطبيعة. في حين أن فورد ليست أول شركة كبيرة تسعى إلى إيجاد حلول مستوحاة من الحيوية، فإن الاستثمار العام، إلى جانب حجم الشركة وتأثيرها، لا يمكن إلا أن يدفع فلسفة وممارسة البحث عن حلول في الطبيعة، وفقًا لبيث راتنر، المدير التنفيذي معهد المحاكاة الطبيعية.
قصة فورد في محاكاة الطبيعة وما السبب في هذا النجاح الهائل؟
هو أن الناس ستكون اكثر أهتمام مع ما هو طبيعى ويحاكى الطبيعة أيضًا. وأصبحت Geckoes نوعًا من التميمة غير الرسمية في مجال محاكاة الطبيعة، وقد وضعت اللاصقة Trumpeted Geckskin من قبل الباحثين في جامعة ماساتشوستس أمهرست في عام 2012، في حين أن فريق الباحثين بجامعة ستانفورد قام بإنشاء منصات لاصقة مستوحاة من أبو بريص الذي مكن أحد طلاب الدراسات العليا الشجعان لتسلق خارج جدار زجاجي. يكمن السر في قدم أبو بريص التي تأوي مليارات من الجزيئات المصغرة التي تساعد على الالتصاق والجذب اليها.
Geckos
ليست نموذج الحياة الوحيد الذي ألهم الابتكار والاكتشاف. فأوراق ليوناردو دا فينشي مليئة بالرسوم التوضيحية مثل الطيور في الطيران، بينما قام الكسندر غراهام بيل بصناعة سماعة الهاتف التى تناسب الأذن البشرية.
BDML
يوجد في ستانفورد جهاز لاصق مستوحى من أبو بريص يسمح بالالتصاق بالزجاج يدوياً مثل أبو بريص. وأظهرت النتائج أن المواد اللاصقة المستوحاة من أبو بريص يمكن تحجيمها في اختبارات على مستوى المختبر إلى تطبيقات واقعية على الإنسان مع اختلافات طفيفة في الأداء خلال السنوات الأخيرة.
وقد نما مجال التصميم المستوحى من الطبيعة بشكل كبير، فوفقاً للمعهد الفيرماني للأعمال والاقتصاد في جامعة بوينت لوما نازارين في سان دييغو، أن إسفنج البحر يحسن الألياف البصرية. ويوجد محاولات لتقريبه من شكل المحار بوضع مسامير وبراغى على أن تكون كالأظافر. ونجد أن أسرع قطار فى العالم هو قطار Shinkansen Bullet الذى يبلغ سرعته 200 ميل فى الساعه. وقد كان شكل مقدمته مثل طائر Kingfisher مما أدى إلى انخفاض استهلاك الكهرباء بنسبه 15%، وزيادة السرعة القصوى بنسبة 10%. وهناك أيضًا الألواح الشمسية التي تعمل بالتمثيل الضوئي.
ماذا عن الإعلانات؟
يظهر مؤشر وضعه مكتب التحقيقات الفيدرالي يجمع بين عدد من براءات الاختراع، وتوزيع أموال المنح من المعاهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومقدار الأبحاث المنشورة في هذا الموضوع، أن وفقًا لتقريرعام 2014 حول "الإلهام الحيوي" فينمو بنسبة 15% بين عامى 2000/2012.
وبحلول عام 2030، قد تمثل جهود المحاكاة البيولوجية 425 مليار دولار من الناتج المحلي الإجمالي الأمريكي، وتصل إلى 1.6 تريليون دولار على مستوى العالم.
حيث أظهر مؤشر عالمي صدر في العام الماضي من قبل FBEI أن هذا المجال كان في أعلى مستوياته على الإطلاق في عام 2014، وتفاخر بزيادة في النشاط بلغت سبعة أضعاف منذ عام 2000.
وقال راتنر "إن التصميم المستوحى من الحيوية هو كبير للغاية وهناك الكثير من اللاعبين الجدد". ونشهد ارتفاع في مصلحة الشركات وخاصة تلك التي لديها ملفات استدامة. وأيضًا تم اكتشاف العديد من براءات الاختراع في الرعاية الصحية. حيث تم تطوير خيوط الغزلان المستوحاة من لحم الخنزير وأقمشة مستنقع البكتيريا والتى استوحت من أسماك القرش على أمل تقليل عدد المرضى الذين يموتون من الإصابات المكتسبة من المستشفيات كل عام، والتي تتجاوز أكثر من 20000 في الولايات المتحدة وحدها، وفقًا لمراكز الولايات المتحدة لمراقبة الأمراض.
وعلى عكس الحيتان والسفن، تتفادى أسماك القرش تراكم الطحالب والقناديل بفضل الأنماط المعقدة في جلدها. ومن خلال تكرار هذا النمط على المستوى المجهري، تمكن الباحثون من بناء مواد لا يمكن للبكتيريا أن تتشبث بها. وفي الوقت نفسه، يواصل البشر قتل أكثر من 100 مليون سمكة قرش كل عام (ربما ضعف هذا العدد)، وغالبًا ما يكون ذلك ببساطة من أجل زعانفهم، ويهدد العديد من الأنواع بالانقراض.
وفي حديثه عن الانتهاك لمبادئ التقليد الحيوي، قال راتنر: "لا يكفي مجرد إنشاء التكنولوجيا، علينا أن نكون مناصرين للبيئة أيضًا. ولأننا سنفتقد النقطة الأكبر إذا قمنا بتصوير ما نعتقد أنه جميع الدروس التي يمكن استخلاصها، ثم نقتل الأنواع الرئيسية."
Mobiliant
هو تصميم سيارة أحادية القيادة من قبل شركة SAIC المملوكة للدولة الصينية والمستوحاة من بنية الجسم المميزة للنمل البسيط والعلاقة المتبادلة المنفعة بين النمل وأشجار البوق.
ويوجد رسالة استدامة لجميع تلك الشركات التي بدأت في دمج العلوم البيولوجية في جهود التصميم والإنتاج. حيث لم تقدم شركة بروكتر أند غامبل، شريك فورد، ممثلاً متاحاً للتعليق على هذه المقالة، لكن ميليوسكي قال: "إن التعاون بين شركتي "فورتشن 500" لا ينطوي على مساحة مختبرية مشتركة. بدلًا من ذلك، سيكون هناك أنواع من التعاون كما فى تعاون شركتى فورد وكوكاكولا في عام 2013 لتحويل الزجاجات البلاستيكية لشركة المشروبات الغازية إلى أقمشة سيارات".
لطالما استخدمت شركات السيارات روابط نفسية شائعة مع الحيوانات. على سبيل المثال، تدعى إمبالا وموستانج السرعة، في حين تم تسمية ستينغراي وجاغوار بعض الحيوانات تمثيلاً للشبح.
في عام 2013، اشتمل معرض لوس أنجلوس للسيارات على تحدٍ للمحاكاة الحيوية بالنسبة لصانعي السيارات وشركات التصميم، أطلق عليه اسم biomimicry & mobility 2025، وقامت شركة BMW بالتركيز على الأسماك، في حين ركزت سوبارو على الطبيعة الملزمة للكنغر. ومع ذلك، كان الفائز في المسابقة هو محرك SAIC، المملوك للدولة في الصين، والذي استلهمت سيارته المملوكة لموظف واحد من العلاقه بين الشجرة البوق والنمل.
وعلى الرغم من أن التقنيات التي تكمن وراء هذه الابتكارات قد تكون على بعد بضع سنوات، إلا أن احضار علماء الأحياء إلى المائدة يحرك الابتكارات بشكل متزايد، كما قال ميليوسكي "هذه القضايا الكبرى المهيمنة كانت موجودة منذ فترة طويلة، وأزعجتني لفترة طويلة، هذه مجرد طريقة جديدة لحلها ربما. نحن نستفيد من حقيقة أن الطبيعة بها ملايين السنين لتحسينها".
تعد الشراكة بين شركة السيارات ومعهد محاكاة الطبيعة خطوة جيدة لدفع فلسفة التصميم المستمد من الطبيعة. وقامت شركة فورد بتعزيز فكرة مستوحاة من أبو بريص والتي ستزيد الإنتاج بنسبة 10%. حيث ستقوم باستخراج مادة لاصقة من أبو بريص وتستخدمها في فصل البلاستيك والرغاوي المتروكة بعد تجريد السيارة من دواخلها المعدنية.
في السنوات الأخيرة، سعت شركة فورد للسيارات إلى حل المشاكل البيئية المتعلقة بمنتجاتها مع تقليل تكاليف الإنتاج. وقد تم مزج قش القمح المهدر الذي يحرقه المزارعون الكنديون في كثير من الأحيان للحد من استخدام البترول. وقد تم تحويل الزجاجات البلاستيكية إلى ألياف لتغطية مقاعد سيارة أبحاث هجينة حديثة.
وقالت ديبي ميلويفسكي، القائدة الفنية العليا لأبحاث البلاستيك والاستدامة: "إذا استطعنا تحديد مسارات مختلفة داخلها، فسوف نتمتع بفرصة أفضل للتمكن من استخدامها للتطبيقات ذات المستوى الأعلى".
وفي الآونة الأخيرة، أعلنت فورد عن شراكة بحثية جديدة مع Proctor & Gamble لإنشاء مواد لاصقة جديدة بمساعدة من معهد Biomimicry وهي منظمة غير ربحية تدعو إلى اعتماد حلول مستوحاة من الطبيعة. في حين أن فورد ليست أول شركة كبيرة تسعى إلى إيجاد حلول مستوحاة من الحيوية، فإن الاستثمار العام، إلى جانب حجم الشركة وتأثيرها، لا يمكن إلا أن يدفع فلسفة وممارسة البحث عن حلول في الطبيعة، وفقًا لبيث راتنر، المدير التنفيذي معهد المحاكاة الطبيعية.
قصة فورد في محاكاة الطبيعة وما السبب في هذا النجاح الهائل؟
هو أن الناس ستكون اكثر أهتمام مع ما هو طبيعى ويحاكى الطبيعة أيضًا. وأصبحت Geckoes نوعًا من التميمة غير الرسمية في مجال محاكاة الطبيعة، وقد وضعت اللاصقة Trumpeted Geckskin من قبل الباحثين في جامعة ماساتشوستس أمهرست في عام 2012، في حين أن فريق الباحثين بجامعة ستانفورد قام بإنشاء منصات لاصقة مستوحاة من أبو بريص الذي مكن أحد طلاب الدراسات العليا الشجعان لتسلق خارج جدار زجاجي. يكمن السر في قدم أبو بريص التي تأوي مليارات من الجزيئات المصغرة التي تساعد على الالتصاق والجذب اليها.
Geckos
ليست نموذج الحياة الوحيد الذي ألهم الابتكار والاكتشاف. فأوراق ليوناردو دا فينشي مليئة بالرسوم التوضيحية مثل الطيور في الطيران، بينما قام الكسندر غراهام بيل بصناعة سماعة الهاتف التى تناسب الأذن البشرية.
BDML
يوجد في ستانفورد جهاز لاصق مستوحى من أبو بريص يسمح بالالتصاق بالزجاج يدوياً مثل أبو بريص. وأظهرت النتائج أن المواد اللاصقة المستوحاة من أبو بريص يمكن تحجيمها في اختبارات على مستوى المختبر إلى تطبيقات واقعية على الإنسان مع اختلافات طفيفة في الأداء خلال السنوات الأخيرة.
وقد نما مجال التصميم المستوحى من الطبيعة بشكل كبير، فوفقاً للمعهد الفيرماني للأعمال والاقتصاد في جامعة بوينت لوما نازارين في سان دييغو، أن إسفنج البحر يحسن الألياف البصرية. ويوجد محاولات لتقريبه من شكل المحار بوضع مسامير وبراغى على أن تكون كالأظافر. ونجد أن أسرع قطار فى العالم هو قطار Shinkansen Bullet الذى يبلغ سرعته 200 ميل فى الساعه. وقد كان شكل مقدمته مثل طائر Kingfisher مما أدى إلى انخفاض استهلاك الكهرباء بنسبه 15%، وزيادة السرعة القصوى بنسبة 10%. وهناك أيضًا الألواح الشمسية التي تعمل بالتمثيل الضوئي.
ماذا عن الإعلانات؟
يظهر مؤشر وضعه مكتب التحقيقات الفيدرالي يجمع بين عدد من براءات الاختراع، وتوزيع أموال المنح من المعاهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم، ومقدار الأبحاث المنشورة في هذا الموضوع، أن وفقًا لتقريرعام 2014 حول "الإلهام الحيوي" فينمو بنسبة 15% بين عامى 2000/2012.
وبحلول عام 2030، قد تمثل جهود المحاكاة البيولوجية 425 مليار دولار من الناتج المحلي الإجمالي الأمريكي، وتصل إلى 1.6 تريليون دولار على مستوى العالم.
حيث أظهر مؤشر عالمي صدر في العام الماضي من قبل FBEI أن هذا المجال كان في أعلى مستوياته على الإطلاق في عام 2014، وتفاخر بزيادة في النشاط بلغت سبعة أضعاف منذ عام 2000.
وقال راتنر "إن التصميم المستوحى من الحيوية هو كبير للغاية وهناك الكثير من اللاعبين الجدد". ونشهد ارتفاع في مصلحة الشركات وخاصة تلك التي لديها ملفات استدامة. وأيضًا تم اكتشاف العديد من براءات الاختراع في الرعاية الصحية. حيث تم تطوير خيوط الغزلان المستوحاة من لحم الخنزير وأقمشة مستنقع البكتيريا والتى استوحت من أسماك القرش على أمل تقليل عدد المرضى الذين يموتون من الإصابات المكتسبة من المستشفيات كل عام، والتي تتجاوز أكثر من 20000 في الولايات المتحدة وحدها، وفقًا لمراكز الولايات المتحدة لمراقبة الأمراض.
وعلى عكس الحيتان والسفن، تتفادى أسماك القرش تراكم الطحالب والقناديل بفضل الأنماط المعقدة في جلدها. ومن خلال تكرار هذا النمط على المستوى المجهري، تمكن الباحثون من بناء مواد لا يمكن للبكتيريا أن تتشبث بها. وفي الوقت نفسه، يواصل البشر قتل أكثر من 100 مليون سمكة قرش كل عام (ربما ضعف هذا العدد)، وغالبًا ما يكون ذلك ببساطة من أجل زعانفهم، ويهدد العديد من الأنواع بالانقراض.
وفي حديثه عن الانتهاك لمبادئ التقليد الحيوي، قال راتنر: "لا يكفي مجرد إنشاء التكنولوجيا، علينا أن نكون مناصرين للبيئة أيضًا. ولأننا سنفتقد النقطة الأكبر إذا قمنا بتصوير ما نعتقد أنه جميع الدروس التي يمكن استخلاصها، ثم نقتل الأنواع الرئيسية."
Mobiliant
هو تصميم سيارة أحادية القيادة من قبل شركة SAIC المملوكة للدولة الصينية والمستوحاة من بنية الجسم المميزة للنمل البسيط والعلاقة المتبادلة المنفعة بين النمل وأشجار البوق.
ويوجد رسالة استدامة لجميع تلك الشركات التي بدأت في دمج العلوم البيولوجية في جهود التصميم والإنتاج. حيث لم تقدم شركة بروكتر أند غامبل، شريك فورد، ممثلاً متاحاً للتعليق على هذه المقالة، لكن ميليوسكي قال: "إن التعاون بين شركتي "فورتشن 500" لا ينطوي على مساحة مختبرية مشتركة. بدلًا من ذلك، سيكون هناك أنواع من التعاون كما فى تعاون شركتى فورد وكوكاكولا في عام 2013 لتحويل الزجاجات البلاستيكية لشركة المشروبات الغازية إلى أقمشة سيارات".
لطالما استخدمت شركات السيارات روابط نفسية شائعة مع الحيوانات. على سبيل المثال، تدعى إمبالا وموستانج السرعة، في حين تم تسمية ستينغراي وجاغوار بعض الحيوانات تمثيلاً للشبح.
في عام 2013، اشتمل معرض لوس أنجلوس للسيارات على تحدٍ للمحاكاة الحيوية بالنسبة لصانعي السيارات وشركات التصميم، أطلق عليه اسم biomimicry & mobility 2025، وقامت شركة BMW بالتركيز على الأسماك، في حين ركزت سوبارو على الطبيعة الملزمة للكنغر. ومع ذلك، كان الفائز في المسابقة هو محرك SAIC، المملوك للدولة في الصين، والذي استلهمت سيارته المملوكة لموظف واحد من العلاقه بين الشجرة البوق والنمل.
وعلى الرغم من أن التقنيات التي تكمن وراء هذه الابتكارات قد تكون على بعد بضع سنوات، إلا أن احضار علماء الأحياء إلى المائدة يحرك الابتكارات بشكل متزايد، كما قال ميليوسكي "هذه القضايا الكبرى المهيمنة كانت موجودة منذ فترة طويلة، وأزعجتني لفترة طويلة، هذه مجرد طريقة جديدة لحلها ربما. نحن نستفيد من حقيقة أن الطبيعة بها ملايين السنين لتحسينها".
الرابط مصدر المقال
