في تسعينات القرن الماضي، تمكن البروفسور الأميركي، عربي الأصل عمر ياغي، من ابتكار مواد بلّورية ذات مساميّة عالية، أصبح يطلق عليها اسم «مواد الأطر المعدنية العضوية البلورية»، وذاع صيتها في عدة تطبيقات، منها مؤخراً التوظيف في تحلية مياه البحر.
وتوصل فريق بحثي أسترالي، حسب العدد الأخير من دورية «نيتشر سيستنابليتي»، إلى إنشاء مادة جديدة من هذه المواد لاستخدامها في تحلية مياه البحر خلال دقائق باستخدام الطاقة الشمسية.
وتستهلك التقنيات الحالية للتحلية كميات كبيرة من الطاقة، لكن التقنية التي وفّرها الفريق البحثي من جامعة موناش الأسترالية، تستخدم ضوء الشمس لتنقية المياه في دقائق، باستخدام عملية أكثر كفاءة من الموجودة بالتقنيات المستخدمة.
واستخدم الفريق البحثي الأسترالي في إنشاء غشاء التحلية مادة من الأطر المعدنية الجديدة يدخل ضمن تركيبها مادة تسمى (MIL – 53) تشتهر بتفاعلها مع الماء وثاني أكسيد الكربون. وخلال نصف ساعة تستطيع تلك المادة امتصاص الملوحة من المياه، وخلال 4 دقائق بعد تعريضها لضوء الشمس، تطلق كل أيونات الملح التي امتصتها من المياه، وتصبح جاهزة للاستخدام مرة أخرى، ويمكن إنتاج نحو 139.5 لتر (ما يقرب من 37 غالوناً) من المياه النظيفة يومياً من كيلوغرام واحد من مادة الأطر العضوية الثابتة، بناءً على الاختبارات التي أُجريت خلال الدراسة.
يقول المهندس الكيميائي هونتينغ وانغ من جامعة موناش في تقرير نشره موقع «ميديكال نيوز توداي»، أول من أمس: «عمليات التحلية الحرارية عن طريق التبخر كثيفة الطاقة، والتقنيات الأخرى، مثل التناضح العكسي، لها عدد من العيوب، بما في ذلك الاستهلاك العالي للطاقة والاستخدام الكيميائي في تنظيف الأغشية وإزالة الكلور، بينما ضوء الشمس المستخدم في هذه الطريقة هو مصدر الطاقة الأكثر وفرة وتجدداً على وجه الأرض». ويضيف: «تطويرنا لعملية تحلية جديدة قائمة على المواد التي تمتص الملوحة واستخدام ضوء الشمس لتجديد هذه المواد، يوفر حلاً موفراً للطاقة ومستداماً لتحلية المياه».
ويشدد وانغ على أن هذه الطريقة غير المكلفة تُنتج المياه التي تلبي معايير منظمة الصحة العالمية لتحلية المياه، ويمكن أن تعالج افتقار نحو 785 مليون شخص على مستوى العالم إلى مصدر نظيف لمياه الشرب في غضون نصف ساعة سيراً على الأقدام من المكان الذي يعيشون فيه، وفقاً لتقديرات المنظمة.
كمامة تحلل الهواء لمستخدمها
طور فريق من الباحثين في الصين كمامات ذكية يمكنها تحليل الهواء الذي يتنفسه المستخدم، مما يسمح برصد المؤشرات الحيوية للأمراض التنفسية المختلفة على نطاق واسع.
وحسب وكالة الأنباء الألمانية فقد قام الباحثون باختبار التقنية عبر تثبيت شريط من الألياف الصلبة من نوعية (إس بي إم إي) داخل كمامة (إن 95)، وتم إخضاع المتطوعين في التجربة لأنشطة مختلفة مثل تناول أصابع موز أو قطع من الثوم أو تدخين سجائر أو تناول أكواب من القهوة، قبل أن يطلب منهم ارتداء الكمامة الذكية والتنفس داخلها، حسبما أفاد الموقع الإلكتروني «ساينس ديلي» المتخصص في مجال التكنولوجيا.
ثم قام فريق الدراسة بإزالة الألياف من الكمامة، وإخضاعها لاختبارات كيميائية مختلفة لمعرفة المركبات الموجودة داخلها.
ويأمل الباحثون من هذه الطريقة في التوصل إلى تقنية جديدة لتشخيص الأمراض التنفسية التي تتطلب من المرضى ارتداء أقنعة الوجه الوقائية بشكل دائم في حياتهم اليومية.
وأجريت الدراسة بتمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية وبرنامج للأبحاث الجديدة بجامعة جينان في الصين.
ومن المعروف أن الهواء التي يستنشقه الإنسان يحتوي على مركبات متطايرة وغير متطايرة داخل نقاط مائية متناهية الصغر، ويمكن أن تكشف بعض هذه الجزيئات معلومات صحية مهمة، تساعد على تحديد إصابة المستخدم بأمراض معينة، أو كيفية تفاعل الجسم مع بعض أصناف الدواء.
حقن جروح المعدة بخلايا حية لعلاج قروحها
نقل الموقع الإلكتروني «ساينس ديلي»، المتخصص في التكنولوجيا، أن باحثين في الصين توصلوا لتقنية جديدة لعلاج قروح المعدة، بدلاً من الأساليب التقليدية المعمول بها حالياً مثل جراحة المناظير.
وحسب ما نقلت وكالة الأنباء الألمانية، فقد صرح أحد أعضاء الفريق البحثي للمجلة قائلاً إن «جروح جدار المعدة تعد من المشكلات الشائعة في المسار الهضمي للإنسان، ويعاني منها نحو 12 في المائة من سكان العالم بدرجات متفاوتة».
وأوضح أن «تفعيل تقنية الطباعة الحيوية لحقن جروح المعدة بخلايا حية بشكل مباشر يعد وسيلة مفيدة للغاية لعلاج هذه المشكلة الصحية».
وأضاف الباحث تاو تشو من جامعة «تسينجهوا» في بكين، أن الصعوبة التي تواجه هذه المشكلة هي أن تقنيات الطباعة الحيوية المعمول بها حالياً تتركز على المواقع الخارجية للجسم، نظراً لأن الطابعات الحيوية عادة ما تكون كبيرة الحجم، ولا يمكن استخدامها في المعتاد على الأنسجة الداخلية بدون جراحات تدخلية تحتاج إلى مساحات كافية لإتمام عملية الطباعة.
وطور فريق الدراسة روبوتاً متناهي الصغر يتم إدخاله إلى جسم الإنسان بواسطة منظار جراحي من أجل القيام بعملية الطباعة الإلكترونية لعلاج القرحة، أو أي جروح في جدار المعدة.
ويتكون الروبوت من قاعدة ثابتة مثبتة على منصة متحركة، ويمكنه أن ينطوي أثناء دخول الجسم، قبل أن يعود إلى حجمه الطبيعي لإجراء عملية الطباعة.
وأكد الباحث تاو تشو أن «التجارب المبدئية أثبتت نجاحاً مبشراً لهذه التقنية، حيث إن الخلايا التي حقنها داخل جدار المعدة احتفظت بحيويتها على مدار عشرة أيام في حالة مستقرة، وهو ما يشير إلى إمكانية نجاح هذه الخلايا المزروعة في علاج جروح المعدة على المدى الطويل».
وذكر أن المرحلة المقبلة من الدراسة سوف تركز على تصغير حجم الروبوت الذي يستخدم في الطباعة، وتحسين جودة الأحبار الحيوية المستخدمة.
