مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

أقدام “البرص” اللزجة تكشف عن أسرار في عظام الإنسان

0 98

ألهمت الأصابع اللاصقة لـ “البرص” في الآونة الأخيرة، إنشاء مجموعة واسعة من الاختراعات؛ من الجيل التالي من الفيلكرو “الشريط اللاصق”، إلى الحالات الشبيهة بـ “سوبر مان” التي تساعد العسكريين الأمريكيين في تسلق الجدران.

وقال ديفيد بوريس؛ الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية، من جامعة ديلاوير، والباحث الرئيسي في معمل تحاليل المواد التابع لشركة UD: “إنها مادة غير عادية، ليس لها مثيل في العالم، نحن ندرسها منذ الثلاثينيات، وما زلنا لا نعرف كيف تقوم بما تفعله”.

وهذا الأمر يعني أننا نتخذ خطوة نحو هندسة فئة من المفاصل الاصطناعية المتفوقة التي تقترب من وظيفة المفاصل الحقيقية.

ضرورة الغضروف

الغضروف هو نسيج قوي مرن ممتلئ بالسوائل، ويعمل على سد المسافة بين العظام ويمنعها من الاحتكاك ببعضها؛ حيث يعد تقليل الاحتكاك أمرًا بالغ الأهمية لصحة المفاصل وتجنب الحالات المزمنة، مثل هشاشة العظام.

ولطالما عرف مجتمع البحث طبيعة التشحيم الحرجة للغضروف في المفاصل، لكن السؤال هنا عن كيفية تحقيق المادة للتزييت، وهو الأمر الذي ظل بمثابة شبح الغموض في العالم العلمي، وتعتقد إحدى المدارس أن الاحتكاك يكون منخفضًا بسبب وجود طبقة رقيقة من السائل الزلالي بين أسطح الغضروف في المفصل، تمنع الأسطح من التلامس.

أسرار اللزوجة

هذا لا يحل إحدى أكثر خصائص الغضروف إثارة للاهتمام، وهي حقيقة لزوجته، وكونه ينزلق إلى المفاصل بسهولة للسماح لنا بمجموعة كاملة من الحركة.

قال بوريس “إن الخصائص غير المعتادة لا تتطور في الطبيعة بدون سبب، واحتمال أن تكون مادة مشحمة بشكل استثنائي مثل الغضروف طورت أيضًا التصاقًا غير عادي عن طريق الصدفة تبدو ضئيلة بالنسبة لي، فلا بد أن تكون جزءًا مهمًا من قصة التشحيم التي لم ينظر إليها أحد”.

أصابع "البرص" تلتصق بنفس طريقة الغضروف

وجد بوريس وزملاؤه حتى الآن أن الغضروف يلتصق بنفس الدرجة التي تلتصق بها أقدام “البرص” بالأسطح، وتمتلك أصابعه ملايين من الشعر المجهري، كل منها يتصرف مثل النوابض الفردية التي تتوافق مع جدار المنزل (أو الشجرة أو السيارة) وتلتصق به، وتحتوي قطع الغضروف الخشنة على نتوءات تعمل بنفس الطريقة؛ فهي تلتصق بسطح الغضروف واحدًا تلو الآخر في المفصل.

وهذا يصنع علامة بين سطحين، ما يسمح ببناء أنواع مختلفة من الضغط؛ حيث يحافظ الضغط السلبي على المفاصل معًا، بينما يدعم الضغط الإيجابي وزن الجسم ويمنع تسرب الماء، أو التشحيم نفسه، من التسرب.

ويواصل بوريس وزملاؤه بحثهم في الغضروف، وجميع الأسرار التي يحملها، وهناك شيء واحد مؤكد، وهو أن الاختراق الجديد في سلسلة من المعضلات المتعلقة بالغضاريف هو نتيجة عمل لمدة 10 سنوات.

المصدر:

Interestingengineering: Sticky Gecko Feet May Reveal Secrets of Human Bone Replacements

الرابط المختصر :

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.