الجمعة 29/5/2012
ترجمة : حسن اليافعي
قريبا ربما ستكون
هناك اجهزة متطورة تحجب الأشياء من الضوء، الصوت، الماء...و حتى الزلازل!
 |
| حجاب مصنوع من مواد مهندسة لتلوي الضوء الساقط عليها، و تلوي ايضا أي نوع من الموجات الأخرى بحيث يصبح الشيء المتحجب غير ملاحظ للعيان. |
في عام 2006 أثار
فيلم هاري بوتر (Harry Potter) زوبعة من الإهتمام في عالم الهندسة. حيث قام في تلك السنة فريق من
جامعة داك (Duke University) ببناء أول جهاز بدائي لإخفاء
الأشياء، أشبه بالعباءة السحرية لهاري بوتر.
يجدر القول أنه خلال الست سنوات الماضية، تجاوز تفكير العلماء فكرة إخفاء
الأجسام بشكل مجرد، بل تعداه إلى مفهوم أشمل في تقنية الحجب: فإذا كان من الممكن
صنع حجاب لموجات الضوء، إذاً لماذا لا نصنع حجاب لموجات الصوت؟...أو حتى موجات
البحر؟!
هناك أنواع مختلفة من العباءات التي تم تطويرها إعتمادا على النموذج الأولي. لتبسيط مفهوم تقنية العباءة بشكل عام، دعنا نقول أنه عندما ننظر أو نرصد جسم ما، فإننا في الحقيقة نستقبل اضطرابات الطاقة الموجية المرتدة منه. و من هنا تم تصميم عباءة جامعة
داك لإستغلال هذه الطبيعة، بحيث تم صنع مادة غير موجودة في الطبيعة تسمى (Metamaterial)
أو مادة ما وراء الطبيعة، هذه المادة تمنع اضطرابات الموجات الضوئية من الخروج
بعيدا عن الجسم ;
حيث أنها تقوم بطَي أو بلَي الموجات الضوئية حول الجسم، كما يتدفق مجرى الماء من
حول الصخر (كما في الصورة أعلاه). لا مجال للشك أن هذه التقنية ليست محصورة في
ضوء. ففي أخر التصاميم تم تطبيق حجاب لأنواع مختلفة من الموجات، كحجاب الضجيج الصوتي و حجاب حماية المدن من الموجات الزلزالية. في الوقت الراهن، تابع العلماء
أبحاثهم في مجال الموجات الضوئية و إخفاء الأجسام، لما حظي من أهتمام المؤسسات
العسكرية و دوائر المراقبة.
1- العباءة الضوئية
التقنية: في السنة الماضية قام مجموعة من الفيزيائيين في معهد كارلسروه التقني (Karlsruhe Institute of Technology) بألمانيا، ببناء نسيج ذو مقدرة على ليَ الضوء الساقط عليه، ولأول مرة، يمكنه إخفاء الأجسام المتحجبة بحيث لا تستطيع العين البشرية تمييزها من جهات مختلفة.
مما تصنع العباءة:
تصنع من مركب كيميائي (بوليمير) صلب ذو فتحات قصبية صغيرة، كل قصبة بمساحة حوالي 350
نانومتر هذه الفتحات كفيلة بأن تتلاعب بموجات الضوء
المرئية.
كيف تعمل: كتجربة، قام باحثون بوضع العباءة على سطح
مستوِ به نتوء صغيرة في المنتصف. عندما تسقط أشعة الضوء على العباءة فإنها تجعله
ينحني حول النتوء و تعكسه كما و أن الضوء أصطدم بسطح مستو.
تطبيقاتها: إلى الأن، هذه العباءة تستطيع إخفاء بعض
التفاصيل الصغيرة على الأسطح المستوية فقط. لكن يأمل العلماء أن
يستطيعوا توسيع قدرة أخفاء الأجسام لتشمل أجسام أكبر في أي مكان في الفراغ. من جانب أخر كان لوكالة (Darpa) التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية السبق في هذا المجال، إلا أنها لم تكشف عن
الأهداف من وراء هذه المشاريع، لكن من المؤكد أن الوكالة تهتم بخاصية الحجاب لإخفاء المعدات العسكرية أو الجنود.
2- العباءة الصوتية
التقنية: كذالك في السنة الماضية قام فريق جامعة داك ببناء حجاب يحجب الصوت.
مما تصنع العباءة:
تصنع من صفائح بلاستيكية مكدسة بسماكة 1 ميليميتر و مثقبة (الهندسة
الحقيقية لهذه العباءة معقدة و لكنها ليست باهرة). حيث أن تلك الثقوب تسمح للعباءة بالتلاعب
بالموجات الصوتية.
كيف تعمل: تقوم بإخفاء الجسم كما تفعل سابقتها (العباءة
الضوئية(.
وضع العلماء صفحات بلاستيكية مثقبة على قطعة خشب ببعد 10 cm ، حيث تقوم
بدور الحجاب. عندما تصل إليها موجات الصوت فإنها تقوم بثنيها حيث تمنعها من الوصول
إلى قطعة الخشب، و ترتد موجات الصوت بدون أن تصطدم بقطعة الخشب. إذا كان الخشب
يستطيع السماع، فلن يسمع أي شيء من خارج الحجاب الصوتي.
تطبيقاتها: يمكن أستخدام العباءة الصوتية في قاعات الحفلات الموسيقية للتحكم بالموجات الصوتية، لكي يصل الصوت لكل مستمع في القاعة بشكل مثالي. كذالك يمكن أستخدامها كحجاب للضجيج.إضافة إلى ذالك يمكن للعباءة الصوتية أن
تحجب الغواصات الحربية عن أجهزة السونار التابعة للأعداء، رغم أن العلماء صرحوا أنه من
غير الممكن أن تجهز الغواصات بالعباءة الصوتية نظرا لوزن صفحات البلاستك الثقيلة
على الغواصات.
3- عباءة الزلازل
التقنية: في فبراير الماضي قام علماء من كوريا الجنوبية و استراليا بتقديم مخطط لعباءة الموجات
الزلزالية التي تستطيع حماية المباني من الزلازل.
مما تصنع العباءة:
تتكون من مجموعة اسطوانات خرسانية عملاقة، يبلغ قطرها من 60 إلى 200 قدم، مرقعة بحفر صغيرة لتتعامل مع الموجات الزلزالية. تلك الأسطوانات الخرسانية يتم تركيبها تحت الأرض بشكل دائري
يحيط بأساس المبنئ المراد حجبه.
كيف تعمل: تعبر الموجات الزلزالية من خلال الارض كما تعبر الموجات الصوتية من خلال الهواء، لذا مبداء هذه العباءة شبيه بمبداء عباءة
الصوت. يكمن الأختلاف في أن المهندسين لا يريدون توجيه الموجات الزلزالية
حول المباني، لأن عمل كهذا سوف يلحق الضرر بالمنشآت الأخرى. من هنا جاء أستعمال
الأسطوانات الخرسانية: فكما أنها تقوم بصرف الموجات الزلزالية فإنها تقوم أيضا
بإمتصاص بعضاً منها في شكل حرارة أو صوت.سيكون من الصعب اهتزاز المباني المحجوبة، لكن ستعاني المباني المجاورة من هزات خفيفة.
تطبيقاتها: تهدف تطبيقات العباءة إلى حماية منشآت مهمة مثل المنشآت النووية، المطارات،
السدود، المباني الحكومية، و غيرها من المنشآت الحساسة و الأساسية من أضرار
الزلازل. يأمل العلماء أن تكون هناك تجربة في وقت قريب.
4- عباءة الماء
التقنية: في السنة الماضية قام مهندسو جامعة داك بإقتراح وسيلة لنقل السفن على
سطح الماء.
مما تصنع العباءة: تصنع من شبكة شفرات لتشتيت الماء و مضخات الماء، في أسفل السفينة.
كيف تعمل: عندما تشق السفينة البحر، فإنها تخلف أمواج
متلاطمة خلفها. تكمن فكرة العباءة في استغلال الماء الذي يصطدم بمقدمة السفينة عندما تسير، حيث تقوم العباءة بثني الموجات البحرية لتدفع السفينة من الخلف، ستكون النتيجة : تحرك السفينة بدون مقاومة الماء.
تطبيقاتها: يقول العلماء بأن السفن الحالية ليست
متلائمة مع العباءة المائية و قد يأخذ ذالك على الأقل قرن من الزمان. السفن ذات العباءة المائية ستتحرك أسرع لأنها تتعرض لمقاومة أقل
من المياه المحيطة. هذه التقنية أثارت إعجاب ضباط السفن، مما جعل السلاح البحري الأمريكي يدعم تجارب هذه التقنية.
المصدر: موقع مجلة الإكتشاف (Discover Magazine)
مترجم بتصرف.
