قنديل البحر يضيء منازل المستقبل
الخميس - 22 نوفمبر 2018
Thu - 22 Nov 2018
تخيل مستقبلا مضاء بمصابيح LED ذات إضاءة حيوية تستخدم موارد أقل من الأرض وتعمل أيضا على تحسين مزاجك عن طريق محاكاة الشمس طوال اليوم.
يمكن أن يكون ذلك أقرب مما تعتقد وفقا للدكتور روبن كوستا، العالم الرائد في تثبيت البروتينات المضيئة التي توجد في قنديل البحر خارج محلول مائي لإنشاء مصابيح LED بيولوجية بحسب موقع المنتدى الاقتصادي العالمي.
تحدي المستحيل
عندما سمع كوستا عن «مادة البروتين الفلوري» كان مفتونا جدا بها وبفكرة استخدامها بطريقة لصنع الضوء، وكان التحدي المتمثل في قهر المستحيل هو تثبيت البروتينات الفلورية.
المصابيح الدائمة
لجعل المصابيح البيضاء التي تضيء منازلنا، والهواتف المحمولة وشاشات الكمبيوتر، تطلى رقاقة ناكامورا الزرقاء بمركب لتصفية الضوء الأزرق القوي. هذا الفلتر عبارة عن فوسفور مصفر مصنوع من مواد أرضية نادرة، مثل الإيتريوم، واحدة من أفضل المواد لتحويل الضوء الأزرق القوي.
ولكن مع تزايد سيطرة مصابيح LED على صناعة الإضاءة العالمية، نظرا لكونها تتسم بالكفاءة، وانخفاض تكاليف التصنيع، فمن المتوقع أن تصل إلى ذروة الطلب على الإيتريوم في وقت ما بين 2019 و2022.
هذه مشكلة، كما يوحي اسمها أن الإيتريوم نادر الحدوث، يجب أن يتم استخراجه ولا يوجد إلا في بلدان معينة، لذلك فإن الاستخراج والشحن لهما تأثير بيئي.
وبعد أن أنشأ فريق كوستا مرشح الألوان الحيوي تحولت أفكار كوستا إلى مزاياه وتطبيقاته ومدة استدامته. وما تزال التكنولوجيا قيد التطوير، حيث زاد فريقه مدة استقرار المادة المضيئة من 100 ساعة إلى ألف و700، ولكن هدفه هو 5 آلاف إلى 10 آلاف ساعة من الضوء والذي يعتقد أنها ليست مستحيلة.
مرضى الاضطراب
لا يمكن فقط للفلتر الحيوي الملون أن يخفض المكون الأزرق القاسي بشكل فعال، بل إن البروتين يتجدد عندما تقوم بإطفاء الضوء، ويقول كوستا «تحتوي المواد البيولوجية شيئا فريدا - فهي قادرة على إصلاح نفسها تلقائيا. إذن أنت ذاهب للنوم فالبروتين يسترد هيكله».
يقول كوستا إنهم يعملون على مصباح يمكنه محاكاة ضوء الشمس، وهو «متأكد تماما» من أن هذه التقنية ستساعد أولئك الذين يعانون من الاضطراب العاطفي الموسمي (SAD).
نوافذ شمسية
بدأ كوستا وفريقه العمل للتو على النوافذ الشمسية التي سيكون لديها لوحة من المرشح الحيوي بين طبقتين من الزجاج، وستعمل البروتينات الفلورية في اللوحة على تحويل جزء الأشعة فوق البنفسجية الأزرق المرتفع الطاقة من ضوء الشمس إلى الجزء البرتقالي والأحمر منخفض الطاقة من الطيف وتحريكه إلى خلايا شمسية صغيرة في زوايا النوافذ، حيث يكون هناك اتصال USB يسمح لك بشحن الهواتف المحمولة والأجهزة الأخرى.
البروتين العاكس
إذا كانت قناديل البحر قادرة على إلهام الكثير من الابتكارات، فكر فقط فيما يمكن أن تقدمه بقية المحيطات لنا، حيث ذكر كوستا البروتين العاكس، الذي يسمح للحشائش بأن تعكس الضوء كشكل من أشكال التمويه، ودب الماء الذي يمكن أن ينجو من درجات الحرارة والإشعاع القاسية.
يقول كوستا «إن الجسر من الطبيعة إلى التكنولوجيا هو ما نحتاجه».
يمكن أن يكون ذلك أقرب مما تعتقد وفقا للدكتور روبن كوستا، العالم الرائد في تثبيت البروتينات المضيئة التي توجد في قنديل البحر خارج محلول مائي لإنشاء مصابيح LED بيولوجية بحسب موقع المنتدى الاقتصادي العالمي.
تحدي المستحيل
عندما سمع كوستا عن «مادة البروتين الفلوري» كان مفتونا جدا بها وبفكرة استخدامها بطريقة لصنع الضوء، وكان التحدي المتمثل في قهر المستحيل هو تثبيت البروتينات الفلورية.
المصابيح الدائمة
لجعل المصابيح البيضاء التي تضيء منازلنا، والهواتف المحمولة وشاشات الكمبيوتر، تطلى رقاقة ناكامورا الزرقاء بمركب لتصفية الضوء الأزرق القوي. هذا الفلتر عبارة عن فوسفور مصفر مصنوع من مواد أرضية نادرة، مثل الإيتريوم، واحدة من أفضل المواد لتحويل الضوء الأزرق القوي.
ولكن مع تزايد سيطرة مصابيح LED على صناعة الإضاءة العالمية، نظرا لكونها تتسم بالكفاءة، وانخفاض تكاليف التصنيع، فمن المتوقع أن تصل إلى ذروة الطلب على الإيتريوم في وقت ما بين 2019 و2022.
هذه مشكلة، كما يوحي اسمها أن الإيتريوم نادر الحدوث، يجب أن يتم استخراجه ولا يوجد إلا في بلدان معينة، لذلك فإن الاستخراج والشحن لهما تأثير بيئي.
وبعد أن أنشأ فريق كوستا مرشح الألوان الحيوي تحولت أفكار كوستا إلى مزاياه وتطبيقاته ومدة استدامته. وما تزال التكنولوجيا قيد التطوير، حيث زاد فريقه مدة استقرار المادة المضيئة من 100 ساعة إلى ألف و700، ولكن هدفه هو 5 آلاف إلى 10 آلاف ساعة من الضوء والذي يعتقد أنها ليست مستحيلة.
مرضى الاضطراب
لا يمكن فقط للفلتر الحيوي الملون أن يخفض المكون الأزرق القاسي بشكل فعال، بل إن البروتين يتجدد عندما تقوم بإطفاء الضوء، ويقول كوستا «تحتوي المواد البيولوجية شيئا فريدا - فهي قادرة على إصلاح نفسها تلقائيا. إذن أنت ذاهب للنوم فالبروتين يسترد هيكله».
يقول كوستا إنهم يعملون على مصباح يمكنه محاكاة ضوء الشمس، وهو «متأكد تماما» من أن هذه التقنية ستساعد أولئك الذين يعانون من الاضطراب العاطفي الموسمي (SAD).
نوافذ شمسية
بدأ كوستا وفريقه العمل للتو على النوافذ الشمسية التي سيكون لديها لوحة من المرشح الحيوي بين طبقتين من الزجاج، وستعمل البروتينات الفلورية في اللوحة على تحويل جزء الأشعة فوق البنفسجية الأزرق المرتفع الطاقة من ضوء الشمس إلى الجزء البرتقالي والأحمر منخفض الطاقة من الطيف وتحريكه إلى خلايا شمسية صغيرة في زوايا النوافذ، حيث يكون هناك اتصال USB يسمح لك بشحن الهواتف المحمولة والأجهزة الأخرى.
البروتين العاكس
إذا كانت قناديل البحر قادرة على إلهام الكثير من الابتكارات، فكر فقط فيما يمكن أن تقدمه بقية المحيطات لنا، حيث ذكر كوستا البروتين العاكس، الذي يسمح للحشائش بأن تعكس الضوء كشكل من أشكال التمويه، ودب الماء الذي يمكن أن ينجو من درجات الحرارة والإشعاع القاسية.
يقول كوستا «إن الجسر من الطبيعة إلى التكنولوجيا هو ما نحتاجه».
