خطوة جديدة في تطور الروبوت
بعكس الاعتقاد الشعبي السائد، فإن إمكانات الروبوت الحالي لا تزال محدودة، خاصة إذا ما قورن بامكانات الدماغ البشري. فالروبوت الصناعي (الذراع الآلية مثالاً) لا يمكنه للآن التمييز الدقيق بين الأشياء التي يتعامل معها إلَّا إذا كانت متموضعة تموضعاً مثالياً مسبقاً. إن أي تغيير صغير، مهما كانت مدته الزمنية قصيرة، في وضعية الشيء سيشل حركة الروبوت.

في سبيل تجاوز هذه المحدودية، توصل فريق من باحثي عدة أقسام علمية من معهد ماساتشوستس للتقنية MIT، إلى تصميم نوع جديد من مجسات الأذرع الآلية، سموه GelSight، لا يستخدم القياسات الميكانيكية لحساب القوة الميكانيكية للأشياء، بل يستخدم البصريات وحسبريات (حساب + برنامج) الكمبيوتر الرؤيوية.

وبالاستناد إلى كيفية تمييز الدماغ البشري بين المسطحات اللامعة والأخرى المدببة بالرغم من تعرضها لكمية ونوعية الضوء نفسها، يعطي إدوارد أديلسون أستاذ علم البصريات في MIT مثلاً على ذلك: تخيل كمية من الحليب مندلقة وأخرى من السكر. الروبوت الحالي لا يمكنه التمييز بينهما، بينما الدماغ يستطيع إدراك علاقة انعكاسية الضوء مع اللمعان، تعتمد على الخبرة المتكررة لرؤية هذا المشهد المخزنة في خلايانا العصبية وتستجيب بشكل مختلف للبقع الفاتحة والأخرى الداكنة.

المسألة الأساسية التي أنجزها فريق العمل هي محاكاة وظيفة الدماغ. يقول أديلسون إنه استوحى تصميمه من مراقبة الكيفية التي يستعمل بها أطفاله أنظمتهم البصرية أثناء نموهم، وارتباط ذلك بتطور استخدامهم لحاسة اللمس. تلك كانت البداية للتيقن من أن المسألة الحساسة هي معرفة كيفية تحول الإشارتين الميكانيكية واللمسية إلى إشارة بصرية.

يتألف مجس أو جهاز الاستشعار GilSight الذي هو مكعب بلاستيكي بحجم طرف الإصبع، من لوح من المطاط الصناعي الشفاف، مطلي من جانب واحد بطلاء معدني. المطاط بإمكانه التكيف مع أي شيء يلمسه. والطلاء المعدني يميز بين الخصائص الضوئية المنعكسة من مختلف المواد. كما أن جدران المكعب المحاذية لوجه المجس شفافة وكل واحدة تتأثر بلون مختلف من الضوء: الأحمر، الأخضر، الأزرق والأبيض، المنبعثة من ثنائيات كهربائية باعثة للضوء من الطرف المقابل من المكعب. عندما يتغير وجه المطاط، بملامسته الأشياء، يرتد الضوء ثانية من الطلاء المعدني فتلتقطه كاميرا مثبتة مع الثنائيات، على وجه المكعب نفسه. هكذا يصبح بالإمكان القيام بقياسات ضوئية دقيقة.

http://newsoffice.mit.edu/2014/fingertip-sensor-gives-robot-dexterity-0919

جهاز استشعار يريح مرضى المياه الزرقاء
مرض الزرق، أو المياه الزرقاء في العين (الغلوكوما)، هو ثاني أكبر مسبب للعمى في العالم. وهو يؤثر في 65 مليون إنسان. إن عوامل الخطر الرئيسة المسببة لهذا العمى هو ضغط السائل في مقلة العين. وهو يمكن أن يتراكم إلى حد إتلاف العصب البصري. ويقيس الأطباء اليوم هذا الضغط في مقلة العين بجهاز يدعى «التونومتر». كذلك يوجد جهاز إلكتروميكانيكي صغير طوّره باحثون من جامعة ميتشيغان. وشركة المعدات السويسرية «سايسماد» أيضاً تسوق لجهاز استشعار للعدسات اللاصقة. لكنها جميعاً تعتمد على مقياس لاسلكي للبيانات يتطلب هوائياً ضخماً نسبياً ومصدراً للطاقة، ونتائج الفحص ليست دوماً دقيقة.

لقياس أكثر دقة، طوَّر علماء بينهم فريق من جامعة ستانفورد جهاز استشعار جديداً يقوم على جزيئات سائلة يُرسخ داخل عدسة تزرع في العين. وهذا الجهاز هو بشكل قناة متصلة من جهة واحدة إلى سائل العين بينما الطرف الآخر متصل بخزان صغير من الغاز. عند توصيل هذه القناة إلى غرفة العين، يدفع الضغط السائل في مقلة العين إلى القناة فيؤدي إلى عصر خزان الغاز الصغير حتى يصل ضغط السائل وضغط الغاز إلى مستوى التوازن. إن أي زيادة أو نقصان في ضغط مقلة العين تدفع السائل للتحرك باتجاه خزان الغاز أو الابتعاد عنه.

والحال أن كاميرا للهاتف الذكي مجهزة بمحول بصري وبرنامج تحليل للصور يمكن استعمالها لقياس دقيق لوضع السائل. يضع المحولُ البصريُ الكاميرا أمام البؤبؤ ليخيم على العين حيث يتم تمدده، بفعل الظلام، فينكشف بذلك جهاز الاستشعار أمامه.

إن تركيبته البسيطة وسعره المنخفض يتيحان للأطباء تشخيصاً سهلاً لخطورة العمى، ويتيحان للمرضى مراقبة على مدار الساعة دون أي عناء.

بحركة بسيطة لليد يستطيع المريض الحصول على قراءة أي تغير لضغط العين بواسطة كاميرا الهاتف الذكي. ويقول العلماء إن عمر الجهاز قد يصل إلى سنوات عشر.

http://spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/diagnostics/implanted-eye-sensor-with-smartphone-readout

العلماء يستجيبون لنداء العشب المقصوص
توصل العلماء في السنوات الماضية إلى معرفة ماهية الرائحة المنبعثة من العشب المقطوع، إنه نداء استغاثة: أنقذوا أنفسنا. لكن الأبحاث الجديدة اليوم تقول إن هذا النداء هو أيضاً دعوة للحشرات النافعة لإغاثتها. ويعوّل العلماء ومربو النباتات على هذا الاكتشاف لتطوير أصناف جديدة تكون مقاومة للآفات والجفاف.

فعند تعرضها للجوائح الفطرية مثلاً، ترسل النباتات إشارات إلى البيئة المحيطة من خلال انبعاث جزيئات عضوية متطايرة تدعو الحشرات النافعة، خاصة الدبابير الطفيلية للدفاع عنها، فتأتي إلى النبتة المقطوعة وتضع بيضها في جسم اليرقة الضارة فتقضي عليها. هذا ما يقوله الدكتور مايكل كولوميت الخبير بعلم أمراض النبات في جامعة Texas A&M، وينطلق بحثه من فحص وظيفة إشارات عائلة واسعة من الجزيئات المشتقة من الدهون التي تنظم العمليات التفاضلية للبشر والحيوان والنبات. لكن فهمها في النبات هو أقل منه في البشر والحيوان.

يضيف كولوميت إن الناس يتناولون بعض الأدوية كالأسبيرين لقمع نشاط هذه الإشارات، لأن الإفراط في إنتاجها يؤدي إلى الصداع والألم وأنواع كثيرة من الاضطراب. إنها ذات المجموعة من الأيض التي تنتجها النباتات والتي ما زلنا لا نعرف كثيراً عنها.

فالنباتات تتواصل حين تتعرض للاعتداء، سواء أكان المعتدي هو فكّي حشرة مفترسة أو شفرة منجل في قبضة البستاني. ويتم هذا التواصل من خلال بث بروتينات دفاعية ومركبات ثانوية لصد الآفات أو جعل نفسها أقل فتحاً للشهية. ما يحدث بعد هذا هو ما يحاول العلماء معرفته.

لاختبار كيفية عمل هذه الظاهرة، استخدم كولوميت وفريقه نبات الذرة المهجن الذي لا يمكنه فرز هذه الجزيئات وبالتالي لا تصدر رائحة بعد قطعه. ولاحظوا أن الدبابير الطفيلية لم تنتبه لها.

في النهاية يعلِّق كولوميت بقوله: إن هذا هو رأس جبل الجليد فقط. لقد وجدنا أن جينة المتطايرات هذه مطلوبة لعديد وعديد من العمليات الفيزيولوجية المختلفة كتحمل الجفاف وغيره.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/09/140922145805.htm