علماء ألمان يستلهمون من الخنافس أنظمة إنذار مبكر من الحرائق

مازال العلماء يتابعون الطبيعة ويسعون إلى تقليدها والتعلم منها، وقد لفتت خنافس شجرة الصنوبر السوداء أنظارهم، كونها تستطيع أن "تسمع النيران"، كما يؤكد الباحث سابيش كلوكه، من معهد علم الحيوان في جامعة بون. ويضيف كلوكه، الذي يدرس الحشرات التي تستطيع تنقذ حياتها أثناء الحرائق قائلاً في حديث لدويتشه فيله: " أحاول أن أدرس أجهزة تلك الحشرة لأعرف كيف تعمل حواسها وكيف يمكنها أن تتفادى النيران، وكيف يمكنها أن تستشعر الأشعة تحت الحمراء التي تصدر عن النيران".

مجسات شبيهة بأجهزة الاستشعار لدى الخنفساء

ويركز كلوكه دراسته، تحت إشراف الأستاذ الدكتور هيلموت شميتس، على الخنافس السوداء، التي تعيش في الغابات ولا تهرب من الحريق على عكس بقية الحيوانات، بل تبحث عن النيران، إذ أن يرقاتها تتغذى على الأخشاب المحترقة حديثاً. وتستطيع تلك الحشرات الصغيرة أن تستشعر الحرائق على بعد 80 كيلومتراً عن طريق أجهزة استشعار خاصة. وقد تمكن فريق البحث العامل مع الدكتور شميتس من التعرف على كيفية عمل تلك الأجهزة، على أمل التمكن من تقليدها، حسبما يؤكد الأستاذ المشرف على البحث قائلاً: "نحن نسعى بالتعاون مع الباحثين في علوم الأحياء إلى بناء الأنظمة الميكروميكانيكية الشبيهة بتلك التي تملكها الخنفساء، ونتعلم من أجهزة الاستشعار الخاصة بها لبناء مجسات أفضل من تلك الموجودة حالياً، معتمدين في ذلك على الطريقة الخاصة جداً التي تعمل بها حواس الخنافس".

تطبيقات متعددة

أجهزة الاستشعار الخاصة بالخنافس تتميز بحساسية شديدة بالإضافة إلى صغر حجمها، وهي أسرع بخمس مرات من أي مجس تم ابتكاره حتى الآن كما أن لها ميزة خاصة جداً، فهي تستطيع أن "تسمع" الحريق. فجهاز الاستشعار الخاص بها يتلقى الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن النيران، وتتسبب تلك الأشعة في تسخين السوائل التي تملأ خلايا الاستشعار لدى الخنفساء، فيرتفع الضغط بها، وتسجل الحشرة ذلك التغير، وتتخذ رد فعل بسرعة كبيرة. ويتمنى العلماء أن يتمكنوا من تقليد تلك الخواص في المجسات الجديدة التي يقومون بتطويرها. أما عن مجالات استخدام تلك الأجهزة المستقبلية، فهي كثيرة كما يؤكد الدكتور شميتس قائلاً: "من الممكن مثلاً استخدامها لاستشعار حرائق الغابات وتفاديها، كما يمكن استخدامها أيضاً كإنذار للحرائق في المنازل". لكن تلك المجسات مازالت في طور التطوير والتجربة، ولا يعرف فريق البحث بعد متى سيدخل هذا المشروع حيز التطبيق العملي.

الكاتبة: سمر كرم

تحرير: عبده جميل المخلافي