اختراعات باورنکردنی

زیباترین هواپیمای دنیا

دیوید لوری، سازنده هواپیمای والکری چندان علاقه‌ای به خودروهای کلاسیک ندارد، اما وقتی تصمیم به ساخت هواپیمایی بسیار متفاوت گرفت، سراغ خودروهای تجملی رفت و از میان آنها، مازراتی و مرسدس بنز را انتخاب کرد. او در انتها هواپیمای والکری را ساخت که لقب زیباترین هواپیمای دنیا را گرفته است. این هواپیمای پنج نفره، تک‌موتوره پیستونی است. قسمت جلوی بدنه به صورت محدب و پشت آن به شکل مقعر طراحی شده که در قسمت انحنا به یکدیگر می‌رسند. لوری می‌خواست هواپیمایش علاوه بر زیبایی کارآمد نیز باشد. به همین علت، ویژگی آیرودینامیک را هم به آن افزود. به این منظور باله دومی نزدیک دماغه هواپیما تعبیه کرد که در بلند شدن هواپیما کمکی بیشتر محسوب می‌شود. به این ترتیب، والکری نسبت به هواپیماهای دیگر، 20 درصد سریع تر و با سوخت کمتر از زمین بلند می‌شود. کنترل‌های هواپیما ساده بوده و فقط یک تراتل دستی دارد. اطلاعات پرواز روی صفحه نمایش نشان داده می‌شود. به راه انداختن و کنترل این هواپیما به آسانی یک خودروست. موتور این هواپیما 260 کیلووات قدرت دارد و می‌تواند به سرعت 260 گره (480 کیلومتر در ساعت) برسد و بیش از 1900 کیلومتر پرواز کند.

دوربین خودشارژشونده

در نگاه اول، این دوربین چیزی شبیه یک دوربین عکاسی داگرئوتایپ قدیمی به نظر می‌آید که برای اولین بار، موفق به ثبت عکس‌های دائمی و استفاده تجاری از عکاسی شد، اما گول ظاهرش را نخورید. این دوربین از نوع دوربین‌های جدید با ویژگی خودشارژشونده است. شری نایار، میخائیل فردبرگ و دنیل سیمز (محققان دانشگاه کلمبیا)، این دوربین بدون خاموشی را با استفاده از دیودهای نوری ساخته‌اند که نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. دیودهای نوری دو کار انجام می‌دهند: اول این که در دوربین‌های دیجیتال، مقدار نور را اندازه‌گیری می‌کنند و دوم این که وقتی روی صفحات خورشیدی نصب می‌شوند، انرژی موجود را ذخیره می‌کنند. دیودهای نوری تعبیه شده روی دوربین‌های خودشارژشونده هر دو کار را همزمان انجام می‌دهند. این ویژگی باعث می‌شود، دوربین برای هر تعداد عکسی که گرفته می‌شود و تا زمانی که نور کافی وجود داشته باشد، انرژی مورد نیاز خود را تامین کند. هدف بعدی این تیم تحقیقاتی، کاهش اندازه دوربین و افزایش سرعت و وضوح تصویر است.

هووربرد پرنده

تصور کنید کنار دریاچه‌ای آرام نشسته‌اید که ناگهان جسمی که گویی از دنیای علمی ـ تخیلی بیرون آمده است، غرش‌کنان روی دریاچه حرکت می‌کند. این اتفاق در کانادا افتاده و این جسم هووربردی پرنده است که الکساندرو دورو از شرکت آمنی هووربرد ساخته است. الکساندرو در حالی که تعادل خود را روی این وسیله حمل و نقل حفظ می‌کرد، توانست در ارتفاع 8/4 متری روی دریاچه، مسافتی به اندازه 8/275 متر طی کند و رکورد قبلی کتاب گینس ـ که فقط 9/49 متر بود ـ را به طرز چشمگیری ارتقا بخشد. دورو مهندس نرم‌افزار است و پنج سال تمام روی تکمیل این وسیله نقلیه کار کرده است. این هووربرد از الیاف کربن ساخته شده و با کمک هشت موتور الکتریکی که برای هر کدام، پروانه‌ای بزرگ تعبیه شده است، ارتفاع می‌گیرد. انرژی موتور و پروانه‌ها با 16 باتری پلیمری ـ لیتیومی تامین می‌شود. اکنون دورو و همکارانش در حال ساخت نمونه‌ای دیگر از این هووربردها هستند که قوی و ایمن‌تر باشد تا جایی که عموم مردم از آن استقبال کنند.

　اسکنر دقیق، سه‌بعدی و ارزانقیمت

راهول کادوری، اسفندخان و ریچارد بوئر، مشغول طراحی سیستم ردیابی خورشیدی بودند. آنها برای بررسی دستگاهشان به اسکن سه‌بعدی نیاز داشتند، اما ارزان‌ترین اسکنرها هم برایشان گران تمام می‌شد؛ چیزی معادل 2000 دلار (نزدیک به 7 میلیون تومان). به همین دلیل،‌ تصمیم به ساخت اسکنر گرفتند و توانستند اسکنر سه‌بعدی eora3D را بسازند. این دستگاه یک اسکنر لیزری متصل به تلفن هوشمند است که تصاویری با کیفیت اسکنرهای سه‌بعدی صنعتی به دست می‌دهد؛ اما بسیار ارزان است و فقط 445 دلار (حدود 5/1 میلیون تومان) آب می‌خورد. این اسکنر از نیروی پردازنده تلفن هوشمند استفاده می‌کند. البته اسکنرهای دیگری با این ویژگی وجود دارند، اما وضوح تصویرشان بسیار پایین است. اسکنر eora3D با کمک ابزاری به اندازه یک قوطی نوشیدنی که به تلفن هوشمند متصل می‌شود، به تصاویری با وضوح بالا دست می‌یابد. این اسکنر با حرکت دادن لیزری سبزرنگ از روی شیء، با تلفن هوشمند از آن عکس‌های فوری می‌گیرد و داده‌ها را پیکسل به پیکسل جمع‌آوری می‌کند. سپس نرم‌افزار موجود در تلفن هوشمند، این عکس‌ها را که تعدادشان به هزاران عدد می‌رسد، به یکدیگر متصل می‌کند و به حالت دیجیتال درمی‌آورد. برای کپی کردن از تمام زوایای شیء، کاربران می‌توانند آن را روی یک صفحه گردان متصل به بلوتوث قرار دهند تا همگام با حرکت لیزر بچرخد. البته این صفحه گردان برای اسکن کردن اشیای کوچک ایده آل است، اما اسکنر eora3Dمی‌تواند از زوایای متفاوت چند اسکن آماده و آنها را به هم متصل کند.

بررسی اندام‌های حیاتی بدن با کمک قرصی کوچک

علائم حیاتی، شاخص‌های اصلی سلامت بدن است، اما ردیابی برخی از این علائم مانند دمای مرکزی بدن، نیازمند بررسی‌هایی با روش‌های تهاجمی است که بویژه برای بیماران مجروح مشکل‌ساز است. تقریبا همه مردم براحتی می‌توانند قرص بخورند. به همین دلیل، جیووانی ترورسو، متخصص بیماری‌های معده و روده و مهندس بیوپزشکی از هاروارد با همکاری ال سوئیستون از ام‌آی‌تی که روی علائم حیاتی بدن تحقیق می‌کند، تصمیم به ساخت ابزارهای هضم شدنی گرفت. آن دو تمام نیروی خود را برای ساخت وسیله‌ای که نامش را گوشی طبی هضم شدنی گذاشتند، به کار بستند. این گوشی در اصل، میکروفنی بسیار ریز است که می‌تواند مانند دکترها صداها را بشنود. این قرص ابداعی که وضعیت فیزیولوژیکی بدن را بررسی می‌کند، حاوی چند میکروفن برای جمع‌آوری صداهای قلب و شش‌ها و همچنین دماسنجی ریز برای اندازه‌گیری دمای مرکزی بدن است. این تنها قرص از نوع خود است که می‌تواند علائم حیاتی بدن را فورا ردیابی کند. تاکنون بررسی نمونه اولیه آن روی خوک‌ها با موفقیت انجام شده و قرار است بزودی روی انسان آزمایش شود. اگر همه چیز بخوبی پیش برود، کارایی زیادی دارد. به طور مثال، ارتش می‌تواند از آن برای بررسی وضع سربازان در میدان جنگ درخصوص پایین آمدن بیش از حد دمای بدنشان یا کم‌آبی در آنها استفاده کند یا یک دونده ماراتن با کمک این قرص می‌تواند تعداد ضربان قلب خود را در طول مسابقه ردیابی کند و پزشکان می‌توانند ریتم‌های ناهنجار قلب یا علائم اولیه آسم را بسرعت تشخیص دهند. این محققان امیدوارند‌ یک روز بتوانند این قرص را با داروهای دیگر تلفیق کنند و وضع درمان را بسنجند.

پرینت سه‌بعدی اولین پل جهان

بتازگی شرکتی در هلند در نظر دارد با استفاده از یک ربات، اولین پل فولادی جهان را بسازد. قرار است این پل تا سال 2017 روی کانال آمستردام ساخته شود. آنها از نوعی ربات صنعتی که معمولا در خطوط مونتاژ خودروسازی به کار گرفته می‌شود، استفاده می‌کنند و در کنار آن از دستگاه جوش و نرم‌افزارهای ساخت خود شرکت استفاده و پرینتی سه‌بعدی از فلز ایجاد می‌کنند. ربات مورد استفاده شش محور دارد که با کمک آنها می‌تواند بازوهای خود را در شش جهت متفاوت بچرخاند و با روی هم انباشتن خرده‌های فولاد به صورت لایه لایه به ساختار مورد نظر دست پیدا کند. همچنین این ربات صنعتی، برخلاف پرینت‌های سه‌بعدی متداول می‌تواند ساختارهای بسیار بزرگ‌تری تولید کند. به همین علت، مهندسان این شرکت، گورتجن، یوریس لارمن و جیجسون وندر ولدن امیدوارند در آینده بتوانند با این روش ساختارهای بی‌اندازه بزرگ نیز بسازند. برای ساخت این پل قرار است از دو ربات استفاده شود و آنها همان طور که به سمت یکدیگر از روی آب حرکت می‌کنند، قطعات فلزی پل را می‌سازند و به یک پل کامل دست پیدا می‌کنند. البته به دلیل مشکل بودن کار و انجام دادن آن در یک مرحله، اندازه این پل در حد یک پل عابر پیاده خواهد بود. این ربات‌ها با استفاده از نرم‌افزارها می‌توانند حرکات پیچیده‌ای تولید کنند.

پهپادی برای اکتشاف

اریک استکپول و دیوید لانگ به دنبال گنج بودند. شایعه شده بود درون غاری زیر دریا پر از گنج است. بنابراین تصمیم گرفتند، پهپادی بسازند که با کنترل از راه دور، بتوانند آن را به زیر دریا برای عملیات گنج‌یابی بفرستند. آنها با کمک همفکران خود که از طریق اینترنت پیدا کرده بودند، توانستند مجموعه ابزاری تولید کنند که هر کسی بتواند با آن به عملیات اکتشاف بپردازد. تاکنون هزاران نفر با کمک این نوآوری توانسته‌اند به مشاهده نهنگ‌های کله خربزه‌ای و کشف فلورسنس زیستی در صدف‌ها بپردازند. اکنون شرکت آنها پهپادی به نام تریدنت ساخته که براحتی می‌شود با آن کار کرد. از ویژگی‌های این پهپاد می‌توان به توانایی رفتن به عمق 100 متری، دارابودن سه موتور پیش راننده که اجازه مانورهای ظریف به آن می‌دهد و بدنه صیقلی که باعث حرکتی سریع و یکنواخت می‌شود، نام برد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود تریدنت به طور عرضی هم بتواند حرکت و از بستر دریا نقشه‌برداری کند.

جیبو؛ ربات همراه

امروزه اکثر دستگاه‌های هوشمند مانند تلفن‌ها، مردم را از یکدیگر دور و کاری کرده‌اند که آنها بیشتر مواقع به جای این که به یکدیگر توجه نشان دهند، سرگرم دستگاه‌های هوشمندشان باشند. اخیرا سینتیا بریزل رباتی ساخته که به گونه‌ای رفتار می‌کند، گویی از اعضای خانواده است و به جای این که بین افراد فاصله بیندازد، مانند یک عضو مهربان خانواده عمل می‌کند. این ربات همراه ـ که نامش را جیبو گذاشته‌اند ـ مانند هر دستیار خوبی تماس‌های تلفنی را پاسخ می‌دهد و شما را خبر می‌کند. این ربات 30 سانتی متر قد و 4/3 کیلوگرم وزن دارد. می‌تواند صورت‌ها را تشخیص دهد و کارهای فردی را طبق اولویت‌هایش انجام دهد. حتی می‌تواند برای کودکان، موقع خواب قصه محبوبشان را بخواند یا از دیگران عکس بگیرد. این ربات احساساتی است و به اطرافیان خود توجه بسیاری نشان می‌دهد. در واقع وقتی اطرافیانش با او صحبت می‌کنند، می‌تواند اصطلاحات و عبارات دوستانه به کار ببرد.

مترجم: نادیا زکالوند

جام‌جم

منبع: Popular science