تصنيع الجراد الطائر

تمكن فريق بحثي مشترك في جامعة لينكولن بالولايات المتحدة، وجامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا HUST، وجامعة قوانغتشو GU في الصين، من صنع نوع جديد من الطائرات دون طيار، والطائرات بطيار الصغيرة، على غرار حشرات الجراد، حيث تنزلق بسلاسة لمسافة طويلة أثناء طيرانها في الجو.

اقرأ المزيد من صحيفة هتون الدولية

وبحسب موقع Tech Xplore للأخبار التقنية، نجح الباحثون في تطوير طريقة لتصنيع أجنحة الطائرات دون طيار تتميز بخصائص وبقدرات أجنحة حشرات الجراد.

وكانت أبحاث سابقة، أظهرت أن حشرات الجراد قادرة على الطيران لمسافات طويلة؛ لأنها بارعة في الاستفادة من التيارات الهوائية وخصائص سلوك احتشاد السرب بين أنواعها للطيران بشكل جماعي.

وتوصلت دراسات سابقة إلى أن محاكاة الطبيعة، تنجح في بعض الأحيان عند تطوير الآلات البشرية.

وفي هذا الجهد الجديد، بدأت فكرة الباحثين بأن الطائرات دون طيار أو الطائرات بطيار، قد تكون أفضل عند الانزلاق بسلاسة في الجو مع بعض ميزات الجراد، وهي ميزة يطمح إليها صانعو الطائرات؛ لأنها يمكن أن تؤدي إلى تقليل استهلاك الوقود وكذلك تقليل الضوضاء.

ونظر الفريق البحثي في عدد من ميزات أجنحة الجراد وكيفية استنساخ خصائصها في صنع أجنحة طائرات.

ولمعرفة المزيد عن الميزات التي قد تجعل آلات الطيران التي صنعها الإنسان أفضل في الانزلاق جواً، درس الباحثون عن كثب ميزات أجنحة الجراد التي تسمح لها بالانزلاق في الجو بشكل جيد ولمسافات طويلة.

ولاحظ الفريق البحثي أن أجنحة الجراد مصنوعة من مادة رقيقة جدا وخفيفة الوزن مع أنماط أوردة محددة ”تحمل سائل اللمف الدموي“، حيث أنشأوا نسخة مبكرة منها في صور بتقنية 3D.

واستخدم الباحثون الصور لإنشاء نماذج يمكن استخدامها لإنشاء أجنحة طائرات، باستخدام عملية التشكيل الحراري، وتقليم وحفر الأجنحة باستخدام الليزر، لإعادة إنتاج الأنماط الموجودة على أجنحة الجراد، ثم صمم الفريق البحثي عدة نماذج أولية بأوزان ودرجات سماكة مختلفة، لمعرفة أي منها يحتوي على القدر المناسب من الصلابة.

وأظهرت اختبارات عملية التصنيع الخاصة بهم، أنها كانت طريقة قابلة للتطبيق لإنتاج أجنحة صالحة للاستعمال لكل من الطائرات دون طيار والطائرات بطيار الصغيرة.

وسيجرى الباحثون العديد من التحقيقات؛ للتأكد من مدى استفادة تصميم أجنحة طائرات تحاكي الجراد، قبل إتاحة تصنيعها تجارياً.

اد ومفردُها جرادة (الاسم العلمي: Locusta) هي حشرات من رتبة مستقيمات الأجنحة، يوجد ما يزيد على 20,000 نوع من الجراد في العالم.

ويعتبر الجراد نوعا من حشرات الجنادب التي تمتلك تصنيع الجراد الطائر أرجلا خلفية قوية تساعدها على القفز، ويطلق على الاثنين معًقيقي. وهناك ما يقرب من 18,000 نوع من تصنيع الجراد الطائر الجندب في العالم، وهي حشرات آكلة للنبات تستطيع القفز إلى 20 مرة أطول من جسمها.

وطول الجرادة الناضجة يتراوح بين 3 إلى 13 سم، يقسم جسمها إلى:

• رأس
• صدر
• بطن (مقسم 11 قطعة)
• ستة أرجل.

ويغطي جسم الجراد طبقة من الكيتين Chitin، وفي رأسه فم يحوي على أسنان حادة ويحمل قرنين قصيرين متميزين للاستشعار. ويصدر الجراد أصوات موسيقية يصدرها من خلال حك الأرجل الخلفية أو الأجنحة الأمامية مع الجسم. وتحفر أنثى الجراد لتضع بيضها عن طريق آلة وضع بيض سيفية تحت الأرض

، وتغطيه بسائل لتحميه من البرد، ليفقس عن مخلوق بطور انتقالي لفترة حوالي شهر يدخل بعدها هذا المخلوق طور النضوج.

وللجراد أعداء طبيعيين في الطبيعة تتمثل بالطيور والفئران والثعابين والخنافس والعناكب. ويعتبر الجراد أكلة مفضلة عند كثير من الشعوب في آسيا وبعض الدول العربية، فحشرة الجراد غنية بالبروتين الذي يمثل 62% ودهون 17% وعناصر غير عضوية تمثل الباقي مثل: الماغنسيوم، الكالسيوم، والبوتاسيوم، المنجنيز، الصوديوم، الحديد، الفوسفور، وغيرها. وتمر دورة حياة حشرات الجراد بثلاث مراحل أساسية هي البيضة، الحورية، الحشرة الكاملة وتختلف الفترة الزمنية لكل مرحلة تبعاً للظروف الجوية السائدة، ويختلف طول عمر الجراد المكتمل النمو الفردي، إذا يتراوح ما بين شهرين ونصف إلى خمسة أشهر وبصفة عامة تعتمد مدة الحياة على الوقت المستغرق لاكتمال النمو من الناحية الجنسية، فإذا اكتمل النمو سريعاً أصبح طول الحياة الكلي قصير.