بوسطن ترصد ثمرة التعاون بين جامعة «كاوست» ومعهدي «ماسانشوستس» و «وودز هول»

أمام ولي العهد، استعرض ممثلو جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية «كاوست» جانبًا من ابتكاراتهم داخل معرض الابتكار الذي أقامه معهد ماسانشوستس في مدينة بوسطن. وتضمنت ابتكارات الجامعة المستشعر المغناطيسي ذي الاستعمالات الحيوية في ميدان اكتشاف البترول والغاز، ومشروع يخص المدن الذكية لاستعمالات الطاقة البديلة في تطبيقات مختلفة، ومنها شبكات لإنترنت الأشياء، إضافة إلى عرض جيل جديد من المستشعرات لمتابعة حالة البحر الأحمر وكائناته؛ للمحافظة على بيئته وحمايتها للأجيال القادمة.
«المدينة» وقفت على آخر ابتكارات «كاوست» في مجال البحث العلمي، وتعرفت على أبرز أبحاث وتقنيات الجامعة المشاركة في معرض منتدى الابتكار لتأثير فعال في التقرير التالي:
أبحاث تطوير السياحة البيئية الذكية – مجسم الأكواريوم (Finding Nemo Project)
تركز أبحاث السياحة البيئية الذكية (مشروع Finding Nemo) الذي طوره الدكتور مايكل برومن في كاوست وفريق عمل معهد وودز هول لعلوم المحيطات في جامعة بوسطن على دراسة مناطق وجود الأسماك بعد ولادتها ومسارات تنقلها في البحر الأحمر. الأمر الذي يساعدنا على تحديد طبيعة العلاقة بين مختلف أنواع الأسماك وبيئات وطرق عيشها، مما يوفر المعلومات اللازمة للهيئات السعودية المختصة على تطوير برامج سياحية بيئية تحافظ على النظام البيئي العام والبيئة البحرية خاصة، وتساعد على زيادة الثروة السمكية في منطقة البحر الأحمر.
أجهزة استشعار كيميائية لتحديد أدق وأسرع
تمكن عالم كاوست زيانغ زانغ بالتعاون مع تيموثي سواغر من معهد ماساتشوستس للتقنية من تطوير أجهز استشعار عالية الدقة من شأنها تحديد المواد الكيميائية والغازات السامة الموجودة في البيئة المحيطة حتى لو كانت بنسبٍ قليلة.
تساعد هذه التقنية في عملية الكشف المبكر عن المواد الكيميائية التي من شأنها أن تنقذ العديد من الأرواح خاصة في المجمعات الصناعية الحساسة التي تستخدم المواد الكيميائية السامة.
أجهزة استشعار للمحيط/ البحر
يعمل كل من كارلوس ديوارتي من كاوست ومايكل سترانو من معهد ماساتشوستس للتقنية على تطوير أجهزة استشعار تعلق على حيوانات بحرية عدة كالسلاحف البحرية وغيرها لجمع المعلومات عن البحر الأحمر.
ومن خلال مراقبة وتحليل البيئة البحرية، تساعد هذه التقنية على جمع أكبر قدر ممكن من المعلومات والبيانات عن البحر الأحمر مما يساعدنا على فهم الكائنات التي تعيش فيه والبيئة التي تعيش فيها وأثرها على صحتها وتكاثرها وأجناسها المختلفة. الأمر الذي يعد حيوياً لمساعدة المملكة على تطوير قطاعها السياحي وفي الوقت نفسه تحافظ على البيئة البحرية للبحر الأحمر.
أجهزة استشعار مغناطسية لعمليات استكشاف
النفط والغاز
طور أيضًا زيانغ زانغ أجهزة استشعار مغناطسية أقوى من الأجهزة العادية ب 10 إلى 100 ضعف وأدق من أجهزة الاستشعار المستخدمة حالياً في عمليات استكشاف حقول النفط والغاز وعمليات التنقيب والإنتاج.
وتساعد هذه التقنية في عمليات البحث عن مواقع النفط والغاز في المملكة وتساهم في جعل العملية أكثر كفاءةً.
أجهزة استشعار للبيئة في المدن الذكية
تعتمد تقنية الاستشعار الحالية على عملية الرصد بالأقمار الصناعية. يعمل علماء كاوست - محمد سليم العويني وعاطف شامين - بالتعاون مع مو وين من معهد ماساتشوستس للتقنية على تطوير شبكات الاستشعار دائمة ومنخفضة التكلفة التي يمكن استخدامها لرصد مناطق واسعة مثل مشروع نيوم في المملكة.
وتستطيع أجهزة الاستشعار الذكية هذه أن تكشف عن الغازات الضارة والتغيرات في درجة الحرارة والرطوبة. الأمر الذي يمكن أن يحدث ثورة في المراقبة البيئية خاصة مع استخدام مصادر متعددة للطاقة كالطاقة الشمسية وغيرها.
وعند استخدامها في المدن الذكية، يمكن توزيع أجهزة الاستشعار المتصلة ببعضها بعضًا عن طريق الشبكة عن بُعد لتوفير المعلومات عن تسريبات الغاز، ومعدلات التلوث أو تباين درجات الحرارة وما إلى ذلك. الأمر الذي يعد مفيداً لأتمتة المنازل والمكاتب، كالتحكم في درجات الحرارة وأقفال الأبواب عن بعد في الوقت الحقيقي (Real Time).
وتساعد هذه التقنية في دمج الأعمال وتحسين طرق المراقبة والرصد للمعلومات والبيانات التي تنظم طريقة العيش والحياة.
الربط العصبي في الدماغ البشري
إعادة بناء الربط العصبي في الدماغ البشري كانت ولا تزال أحد أبرز الإنجازات العلمية للقرن الواحد والعشرين. ويعد الربط العصبي الدقيق بتقنية التخطيط الثنائي والثلاثي الأبعاد (2D and 3D)، باستخدام أدوات تصويرية يتم تطويرها من قبل فريق كاوست وجامعة هارفرد، من الأساسيات في عملية تخطيط الشبكة العصبية للدماغ التي تساعد على فهم طرق عمل الدماغ وتطوره.
تظهر معدلات بيتسكايل (Petscale Volumes) التي نراها أمامنا والتي تم تسجيلها من خلال رصد الصور المأخوذة من بيانات المجهر الإلكتروني. ويتم معالجة كل صورة أولية على حدة حتى يجمع التصور الإجمالي. وبسبب حجم وتعقيد هذه البيانات، يتطلب استخدام أدوات سريعة (كالحاسوب الخارق الذي تمتلكه كاوست - شاهين) لحل الخوارزميات المعقدة.
العلماء القائمون على هذا المشروع هم: هادويغر ماركوس من كاوست، وهانزبيتر فاستير وجي ليتشمان من معهد ماساتشوستس للتقنية
مراقبة أسماك قرش الحوت
يتضمن المشروع العديد من عمليات التوسيم ورصد ومراقبة أسماك قرش الحوت الضخمة والسلاحف البحرية. وتوفر حركة هذه الكائنات الحيوية المعلومات الضرورية لخطط حماية هذه الكائنات ومناطق عيشها. والعلماء القائمون على هذا المشروع: الدكتور مايكل برومن من كاوست وفريق عمل معهد وودز هول لعلوم المحيطات في جامعة بوسطن.