قصة اختراع

(9) قصة اختراع الخلايا الشمسية



تعتبر الخلايا الشمسية من أهم الاختراعات التي ظهرت في العصر الحديث والتي تمكن الإنسان بفضلها من تأمين جزء لا بأس به من احتياجاته اليومية للطاقة عن طريق تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية سواء بشكل مباشر أو غير مباشر.

تعود فكرة الخلايا الشمسية إلى عام 1839 عندما اكتشف العالم الفرنسي ( إدموند بكوريل) أنه في حال تعرض قطب كهربائي للضوء ومغموس في محلول موصل ينتج تيار كهربائي، وبعد ذلك وفي عام 1941 تمكن المخترع الأمريكي (روسل أوهل) من إنتاج أول خلية شمسية مصنوعة من السليكون.

وتصنع الخلايا الشمسية في العادة من السليكون المعالج كيميائيا، ويتم ترتيب طبقات من هذه المادة ومواد أخرى والأسلاك الناقلة للتيار الكهربائي ضمن نظام هندسي خاص، وفي حال تعرض هذه الخلية للضوء العادي أو ضوء الشمس فانه يتحرر منها الكترونات تنتقل عبر الأسلاك الكهربائية ويتم الاستفادة منها في تشغيل بعض الأجهزة الكهربائية أو استغلالها في إضاءة المصابيح الكهربائية.

وتم استغلال الخلايا الشمسية (الكهروضوئية) في الكثير من مناحي الحياة اليومية كما تم استغلالها بشكل كبير لإنتاج الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء وتشغيل السفن الفضائية التي تم إطلاقها لاكتشاف الكواكب والأجرام الكونية.

وتعد هذه الخلايا مصدرا مثاليا لإنتاج الطاقة الكهربائية لكونها لا تتسبب في إحداث أي ضرر بيئي ولا ينتج عنها مخلفات وغازات كيميائية سامة، ومن هنا فقد تم دعم الأبحاث الخاصة بتطويرها واستغلالها بشكل واسع في شتى الميادين وفي شتى أنحاء العالم.

ولكن كلفة إنتاج الخلايا الشمسية المرتفعة أصبحت أهم العوائق أمام التوسع في استغلالها، ومن هنا فقد أدرك العلماء أن التحدي الأكبر هو زيادة القدرة التحويلية للخلايا الشمسية، أي قدرتها على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وتخفيض كلفة إنتاجها، وتدل بعض الدراسات أنه قد تم تحقيق مستوى جيد لنسبة التحويل المطلوبة بلغت 32.3% من الطاقة الشمسية الداخلة إلى تيار كهربائي، ويعتقد الكثير من الباحثين انه يمكن الوصول إلى نسبة تحويل قد تصل إلى 40%.

إن مثل هذه الزيادة في القدرة التحويلية للخلايا الشمسية سينجم عنها تقليل حجم هذه الخلايا وزيادة مقدار الطاقة الكهربائية الناتجة عنها وبالتالي تقليل كلفة إنتاجها، وهذا بدوره سيلعب دورا هاما في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية ومكافحة التلوث البيئي والذي أصبح الخطر الأول الذي يتهدد الإنسانية في الوقت الراهن.

(10)الأقراص الليزرية CD-ROM فكرة قلبت موازين تخزين البيانات




يدل مصطلح CD-ROM على الجملة "Compact Disc read-only memory"، وتعني الأقراص المضغوطة القابلة للقراءة فقط، والتي تحقق باكتشافها وتداولها فيما بعد قفزة هائلة لانتشار ملفات الصوت والصورة، ويرجع اكتشافها إلى المهندس الكهربائي والعالم الفيزيائي "جيمس راسيل James Rusell".

ولد (راسيل) في واشنطن عام 1931م، وعندما شب وترعرع أصبح يتضايق كثيرا إلى حد الضجر والإحباط من التلف الذي يصيب تسجيلات الفونوجراف (والفونوجراف هو جهاز صوتي قديم) حيث كان يمتلك الكثير منها، فحاول جاهدا أن يتخلص من تلك المشاكل وتحسين الجودة والنوعية التي كان أيضا غير راض عنها في تلك التسجيلات.

فبدأ باستخدام إبرة الصبار وثبتها في جهاز الفونوجراف، ولكنه استمر في التفكير في طريقة أفضل للتسجيل، وبما أنه فيزيائي متخصص وبارع في الأجهزة الكهربائية حيث إنه صمم أول جهاز (لِحام) يستخدم الحزمة الإلكترونية في تشغيله، فما كان منه إلا أن فكر بطريقة مبتكرة وجديدة قلبت موازين صناعة تخزين البيانات؛ حيث استخدم الضوء بدلا عن الطريقة السابقة وذلك بالتعبير عن الخانتين (0) و (1) بـ (عاتم) و (مضيء)، وبهذه الطريقة لن يكون هناك سهولة في التلف أو الضرر.

هكذا كانت الفكرة، وبعد سنوات من العمل المتواصل وبتشجيع من الشركة أو المؤسسة التي يعمل بها، استطاع (راسيل) في عام 1970م أن ينجح في اختراع أول تسجيل (رقمي- ضوئي)، حيث قام بالتسجيل على طبق كبير حساس للضوء في خانات دقيقة تحتوي (الضوء، العتمة) بدل (0.1)؛ حيث إن قطر كل خانة (1ميكرون= 10 مرفوع للأس -6 من المتر)، ويقرأ تلك الخانات شعاع ليزري الذي بدوره بنقلها إلى الحاسب الآلي الذي يترجمها إلى إشارات إلكترونية لتحويلها في النهاية إلى صوتية أو مرئية.

وكعادة الاكتشافات الجديدة حيث تواجه بالخوف والتوجس لم يجد (راسيل) أحداً يتبنى هذه الفكرة حتى قبلت شركة سوني اليابانية شراء حقوق الملكية الفكرية لتبدأ مرحلة الإنتاج التطوير، حتى وصلت (هذه التقنية إلى ما يسمى Digital Versatile Disc (DVD)؛ وهو ما يستطيع تسجيل وتخزين البيانات بشكل مكثف أكثر بكثير من قرص الليزر العادي.

أما بالنسبة لنظام تخزين البيانات فيه فيسمى ISO9660 ، وسرعات سواقة الأقراص الليزرCD-ROM driver فكل سرعة X1 تعتبر قيمتها KBps 150؛ أي 150كيلو بت في الثانية، وبالتالي فإن x32 = 4800 Kbps وكذلك x60 = 9000 Kbps ، وهكذا.

(11) اختراع الشامبو .. شاب مسلم يفتتح حماما بالبخار لملوك بريطانيا




الاغتسال والاستحمام من المستلزمات والواجبات الدينية لدى المسلمين، وقد دفع ذلك إلى خلق الحاجة الأكبر بواسطة المسلمين إلى المزيد من استخدام الصابون، وكان للمصريين القدماء نوع من الصابون، وأيضاً كان للرومان القدماء ما يشابه ذلك من صابون، أما العرب فقد كانوا على وجه التحديد هم أول من قام بخلط الزيوت النباتية مع هايدروكسيد الصوديون والمواد الأروماتية.

وتجدر الإشارة إلى المحاولات التي كانت في عصر الحملات الصليبية بهدف تقديم صورة مشوهة للعرب في أوروبا وكان من أبرز الأمثلة على ذلك الوصف الجائر في حق العرب بأنهم لا يستحمون، إضافة إلى القول بأن النسّاك العرب ممنوعون دينياً من الاستحمام.

كل الحقائق التاريخية تؤكد أن صابون الشامبو قد وصل إلى انجلترا لأول مرة في عام 1759م، وذلك عندما أقام شاب مسلم يدعى "محمد" بافتتاح محل للحمام بالبخار بمواجهة الشاطئ البحري في مدينة برايتون البريطانية، وقد اكتسب حمامه شهرة واسعة بسبب استخدامه لصابون الشامبو العربي، وكان من أبرز زبائنه: جورج الرابع (ملك بريطانيا)، ووليام الرابع (ملك بريطانيا أيضاً)، والذين كانوا يأتون للمحل طلباً للاستحمام بصابون الشامبو العربي.

(12) الحاجة ألهمت باحث أمريكي لاختراع فتاحة العلب




يعود هذا الاختراع إلى الباحث الأمريكي "إيرمال فريز" المولود في عام 1913 والحاصل على شهادة الهندسة من معهد جنرال إلكتريك، وجاءته فكرة الاختراع عام 1959م عندما كان "فريز" في نزهة عائلية مع أصدقائه، وتذكر أنه نسي فتاحة العلب التقليدية في بيته، فلجأ إلى استخدام بعض أدوات تصليح السيارة لفتح علب الطعام والمشروبات، وأخذ يفكر في طريقة مناسبة لفتح العلب المعدنية دون استخدام فتاحات العلب التقليدية.

عمل "فريز" طويلا في معمله لتحقيق هذه الفكرة، فصم آلة معدنية لحفر السطح الخارجي للعلبة بشكل مستقيم، ونظرا لكون حواف هذه الآلة حادة ومؤذية لكل من يلمسها وتتسبب في حدوث جروح بالغة لمن يلمسها، لذلك فقد طور اختراعه في عام 1962 فعمل على لصق حلقة معدنية صغيرة كالخاتم على سطح العلبة المقصوص جزئيا، بحيث يتم سحب هذا الخاتم إلى الخلف وبالتالي تنزع جزءا صغيرا من سطح العلبة.

وقوبل هذا الابتكار بالترحيب من قبل الشركات المصنعة، وفي عام 1963 تم تسجيل براءة اختراع فتاحات العلب المرفقة بالمنتج، ثم تم تطوير الكثير من التصاميم لهذه الفتاحات لتتناسب مع مختلف المنتجات والعلب.

يشار إلى أن فريز بدأ حياته كمزارع بسيط في ولاية أنديانا ، ثم انتقل إلى ولاية أوهايو حيث عمل كمشغل لإحدى الآلات في أحد المصانع ، ثم استدان بعض المال من زوجته وأسس مصنعا صغيرا لصنع بعض الأدوات والآلات المتفرقة، وبسبب ظروف الحرب العالمية الثانية فقد ازدهرت صناعته وحقق مكاسبا مالية جيدة، ثم أسس بعد ذلك مشروعات ناجحة مع كبرى الشركات الأمريكية كشركة جنرال إلكترويك وشركة فورد ووكالة الفضاء الأمريكية ناسا.

شهدت الصناعة فتاحات العلب ازدهارا عالميا حتى بلغ مجموع أرباح شركة إيرمال فريز في عام 1980 أكثر من 500 مليون دولار سنويا، وقد طغى استخدام هذه الفتاحات على كافة الأنواع التقليدية والتي تستلزم وجود المفتاح الخاص لفتح العلب المعدنية.

(13) مبدأ راحة الزبون وراء اختراع عربة التسوق




تعود فكرة اختراع عربة التسوق إلى الأمريكي "سيلفان جولدمان" الذي انطلق من فكرة على مبدأ أنه كلما جعلت التسوق سهلا أمام الزبون اعتمد اكثر على متجرك وازداد ربحك"، وعمل جولدمان على تحقيق هذه الفكرة، فصمم في عام 1936 كرسيا خشبيا قابلا للطي مكون من سلتين فوق بعضهما، ثم أضاف إليه أربع عجلات كي يصبح متحركا وبالتالي يمكن الزبائن من التسوق واختيار أكبر قدر ممكن من أصناف البضائع المعروضة دون الاكتراث لثقل تلك المشتريات.

وفي عام 1937 طور جولدن ذلك الكرسي المتحرك، وصنعه من الأسلاك المعدنية القوية والمتينة وبدأ باستخدامه في متجره الخاص، وفي عام 1940 وبعد أن حاز اختراعه على رضي زبائنه، حصل على براءة اختراع عربة التسوق.

ونظرا لأهمية اختراعه والذي لقي رواجا كبيرا، فقد أسس جولدمان مصنعا خاصا لتصنيع تلك العربات التي انتشرت في شتى أنحاء العالم، كما تم لاحقا استنباط سلال التسوق الصغيرة التي تحمل باليد من اجل الشراء المحدود لبعض المواد الصغيرة، وقد جاء ابتكار هذه السلال من أجل سحب الذرائع من الذين يعمدون إلى وضع بعض المشتريات الصغيرة في جيوبهم لأنهم يدعون بعدم مقدرتهم على حمل تلك المشتريات في أيديهم.

وتم تطوير عربات التسوق من خلال تجهيزها بأماكن خاصة ومناسبة لوضع الأطفال فيها، كما تم تزويد بعض الأنواع بمحركات كهربائية بسيطة، وعمدت بعض الأماكن التجارية إلى إتباع أسلوب وضع قطعة نقد معدنية في مقبض العربة من أجل استخدامها، وعند الانتهاء من عملية الشراء وإعادة العربة إلى مكانها المخصص يتم إرجاع قطعة النقد المعدنية التي وضعت سابقا في تلك العربة.

تعتبر عربات التسوق الآن أحد أهم رموز التسوق في المتاجر الكبرى والتي تفاخر بوجود تلك العربات الأنيقة والجذابة أمام مدخلها، وهي تعطي إشارة صريحة ودعوة لا تقاوم بالدخول إلي تلك المتاجر لشراء كل حاجاتك المنزلية والتموينية والشخصية منها، بل وشراء أشياء كثيرة لست بحاجة إليها، وبالرغم من ذلك فإنك لن تجد صعوبة في نقل تلك المشتريات وبالتالي سوف تواصل عملية التقاط البضائع المعروضة على الرفوف وتعبئة عربتك بما لذ وطاب أو حسن شكله ومنظره من تلك البضائع المعروضة.

واستغلت مراكز التسوق هذه العربات للترويج لبضائعهم من خلال تثبيت بعض الإعلانات عليها بطريقة جذابة، كما تفنن المصنعون في تصميمها بحيث يمكن التحكم بها بسهولة كبيرة، وساهم اختراع الثلاجات والمبردات في المنازل على رواج فكرة شراء كافة احتياجات البيت دفعة واحدة دون الخشية من تلفها وفسادها بسبب سوء التخزين.

(14) ولادة متعسرة وراء اختراع كاميرا الجوال






قبل عشر سنوات وتحديدا في عام 1997 كانت "سونيا لي Sonia Lee" زوجة "فيليب كان Philippe Kahn" مؤسس شركة بورلند "Borland" للبرمجيات، في غرفة الولادة لمدة 18ساعة وكان إلى جوارها زوجها فيليب يشد من عزمها ويساندها، فقال لها "تنفسي" فردت عليه سونيا بقولها "أقفل فمك".

"سونيا" كانت معذورة بقولها ذلك فهي في وضع لا تحسد عليه، فما كان من فيليب إلا أن تنحى جانبا وجلس على طاولة عليها جهازه المحمول وجواله وكاميرته الرقمية وبدأ يفكر كيف يمكن أن يلتقط هذه الصورة التذكارية لزوجته من دون الدخول في معمعة تنزيلها على الجهاز ورفعها على الإنترنت، ومن هنا بدأت تجليات فكرة كاميرا الجوال تظهر لفيليب ومن ثم قام بمحاولة دمج آلية عمل الكاميرا الرقمية في جواله ثم قام بعمل البرنامج الموافق بين الجهازين.

ونجح فيليب في اختراعه وبدأت فكرة ترويجها، فقام بعرضها على رئيس شركة موتورولا الجديد والذي لم يعرها أي اهتمام، فما كان من فيليب إلا أن قام بتأسيس شركته الخاصة والتي سماها LightSurf للترويج لكاميرا الجوال.

وفي عام 1999 بدأ خط إنتاج الكاميرات الجوالة في اليابان ومنها إلى بقية دول العالم، ولم يكن أحد يتصور أن مقاطع الفيديو والصور التي انتشرت في كل أنهاء العالم تعود في الأساس إلى ولادة زوجة فيليب المتعسرة.

(15) الصندوق الأسود .. "الأخ الكبير" الذي يتجسس على أحاديث الطيارين





تتركز التحقيقات عادة بعد حوادث الطائرات على البحث عن جهازي تسجيل معروفين بالصندوق الأسود موجودين في ذيل الطائرة من أجل معرفة أسباب الحوادث، وتلزم القوانين الدولية المتفق عليها جميع الرحلات التجارية بحمل جهازي تسجيل معلومات خاصين بأداء الطائرة وظروف الرحلة أثناء الطيران.

وتحفظ هذه الأجهزة في قوالب متينة للغاية مصنوعة من مواد قوية مثل عنصر التيتانيوم، تحيطها مادة عازلة لتتحمل صدمات تبلغ قوتها أضعاف قوة الجاذبية الأرضية، ولتتحمل حرارة تفوق 1000 درجة مئوية وضغطا قويا يعادل ضغط المياه على عمق200 ألف قدم تحت البحر.

وتتضمن الاختبارات التي تجريها شركات الإنتاج إطلاق الصندوق الأسود من مدفع صاروخي تجاه جدار لمحاكاة صدمات سقوط الطائرة وهي تحلق بسرعة تفوق مئة ميل بالساعة، وتلف قطع التسجيل عادة بمادة عازلة تحميها من التعرض من مسح المعلومات المسجلة عليها وكذلك من العطب والتآكل من جراء مياه البحر لمدة 30 يوما.

ويسجل الصندوق الأسود الذي هو في الواقع برتقالي اللون، نحو 300 عنصر من عناصر الرحلة وبينها ما يلي: سرعة الريح والارتفاع، والتسارع الأمامي والعمودي للطائرة، ودرجة ميل الطائرة، والمحادثات التي تجري في مقصورة القيادة، والاتصالات اللاسلكية.

وقد وضعت الاحتياطات الأمنية لتضمن من الناحية النظرية استرجاع المحققين لأجهزة التسجيل، لرسم صورة كاملة لما يحدث في اللحظات الأخيرة من الرحلة من خلال بيانات التسجيل ثم تقديم شرحا حول سبب العطل.
تاريخ اختراع الصندوق الأسود
يقول الأستراليون إنهم كانوا أول من طور الصندوق الأسود بعد أن راودت الفكرة أحد العلماء الأستراليين في أعقاب بداية مرحلة الطيران المدني في الخمسينيات.

وفي عام 1953 كان خبراء الطيران يجاهدون في سبيل معرفة أسباب حوادث سقوط عدد من طائرات شركة كوميت التي بدأت تلقي ظلال الشك على مستقبل الطيران المدني برمته، وبعد عام اقترح عالم طيران أسترالي، يدعى ديفيد وارن، صنع جهاز لتسجيل تفاصيل رحلات الطيران.

وفي عام 1958 ابتكر وارن نموذجا لذلك الغرض أطلق عليه "أي أر أل وحدة ذاكرة الرحلة".. أطلق الطيارون على الجهاز الأول أسم "الأخ الكبير" الذي يتجسس على أحاديثهم، وكان الجهاز الأول أكبر من حجم اليد ولكنه يستطيع تسجيل نحو أربع ساعات من الأحاديث التي تجري داخل مقصورة القيادة وتفاصيل أداء أجهزة الطائرة.

وأصيب الدكتور وارن بالدهشة عندما رفضت سلطات الطيران الاسترالية جهازه وقالت إنه "عديم الفائدة في مجال الطيران المدني"، وبعدها نقل الدكتور وارن ابتكاره لبريطانيا حيث رحب به بحماس، وبعد أن بثت إذاعة بي بي سي تقريرا حول الجهاز تقدمت الشركات بعروضها لتطويره وصناعته، وفي غضون ذلك، كان جهاز آخر يتم تطويره في الولايات المتحدة.

وفي عام 1960 بدأت الإجراءات الأولى لجعل وضع الجهاز على متن الطائرات أمرا إلزاميا، ومع مرور السنين وتقدم التكنولوجية الحديثة استبدلت الأشرطة المغناطيسية بأجهزة كومبيوتر، وأصبحت الأجهزة أكثر تطورا تستطيع تسجيل كمية اكبر من المعلومات والبيانات وان تتحمل الصدمات والبقاء في أسوء الظروف الطبيعية.

(16) عامل أمريكي فقير يرسم قصة اختراع المصعد




تعود فكرة المصاعد في الأبنية إلى أكثر من 2400 سنة قبل الميلاد، من قبل الفراعنة في الأهرامات، والتي كانت تعمل على الطاقة البشرية أو الطاقة الحيوانية، ولكن المصعد الحديث يعود إلى المخترع الأمريكي "أليشا أوتيس" الذي نشأ معتل الصحة ومعدما ويفتقر إلى التعليم الأكاديمي.

وكان النموذج الأول الذي ابتكره أوتيس عبارة عن نظام جديد وآمن للمصاعد يعتمد على ما يعرف بالكابح والذي يوفر أقصى درجات السلامة والأمان لمن هم في داخل هذه المصاعد .

تعتبر سيرة حياة المخترع الأمريكي أليشا أوتيس مثيرة للإعجاب والاحترام، فقد ولد في عام 1811 في منطقة فيرمونت في الولايات المتحدة الأمريكية، وهو الأخ الأصغر لستة أخوة، كان فقير الحال ويعاني من اعتلالات صحية دفعته لترك المدرسة والهجرة إلى نيويورك حيث عمل هناك لمدة خمس سنوات ثم عاد إلى بلدته فيرمونت وأنشأ مطحنة قمح والتي حولها لاحقا إلى مصنع صغير لنشر الأخشاب.

وبسبب الركود الاقتصادي الذي شهدته البلاد في تلك الفترة الزمنية وتدهور حالته الصحية، اضطر إلى غلق مصنعه المتواضع والانتقال إلى مدينة نيويورك حيث عمل في عام 1852 كموظف في معمل.

أثناء عمله في ذلك المعمل لاحظ أنه يلزم رفع آلات كبيرة إلى الطوابق العلوية، فأخذ بتصميم مصعده الأول وقبل أن ينتهي من ذلك توقف العمل في المعمل بسبب تدهور الأوضاع الاقتصادية في البلاد، فأضطر إلى ترك عمله كموظف في ذلك المعمل واستدان بعض المال وأسس أول معمل لصنع المصاعد، وفي عام 1853 عرض أول مصعد للبيع بمبلغ 300 دولار أمريكي، ومع الأسف لم يقدم أحد على شراء أي منها.

وفي عام 1854 عرض أوتيس مصعده ضمن فعاليات المعرض العالمي الذي أقيم في كريستال بالاس في نيويورك، وقد انبهر الجمهور بهذا الاختراع، وخصوصا عندما ركب أليشا في داخله وارتفع لمسافة 40 قدما ثم طلب من مساعده أن يقطع الحبال، وبالفعل تم قطع الحبال وبقي المصعد في مكانه ولم يسقط على الأرض، وبذلك حاز اختراعه على ثقة الجمهور وتم التأكد من انه آمن ويمكن الاعتماد عليه للتنقل بين الطوابق المختلفة ضمن البناء الواحد.

تسابقت كبريات الصحف والمجلات على نشر تفاصيل هذا الاختراع المهم، وانهالت على معمله طلبات الشراء وتوسعت الشركة التي أسسها أوتيس لتصنيع المصاعد لتشمل كافة قارات العالم ولتفتتح فروعا لها في أكثر من 200 دولة حول العالم.

واختراع المصاعد كان السبب المباشر في توسع المدن والأبنية فيها بشكل عامودي، وظهور ناطحات السحاب والتي تحتوي على العديد من المصاعد المتطورة والمريحة للغاية.

(16) من هو مصمم الموبايل ؟
وفى اى عام اخترع الموبايل .. وقصة حياة مخترع الموبايل !


المحمول أو الموبايل أو جوال أو الهاتف النقال كلها معنى واحد لهذا الجهاز الذي دخل حياتنا فجأة و أصبحنا الأن لا نستطيع الأستغناء عنه

مخترع الموبايل هو المهندس مارتن كوبر , و هو مهندس كهرباء أمريكي الجنسية من مواليد سنة 1928 , قام كوبر بإختراع أول موبايل في التاريخ سنة 1973 .

كان وزن ذلك الموبايل كيلو جرام و كان طوله 30 سم .
و لما سئل مارتن كوبر عن أول مكالمة قام بها من خلال أول تليفون محمول قال:

" حسنا لقد كنت في شوارع نيويورك و قد كان الناس ينظرون الي بإستغراب عندما كنت أضغط الرقم تلو الأخر , فلم يعتد الناس أن يكون هناك إتصال هاتفي و أنت تسير و قد إتصلت بمعامل بيل المنافسة , و تحدثت مع أكبر منافسينا و هو السيد جوي و قلت له أنا أحدثك من تليفون خلوي حقيقي و قد شعرت بأسنانه تصطق ببعضها و لكنه كان شديد الأحترام و تحدثنا قليلا" .

هذه صورته :


كيفية الوصول لأختراع شبكة الجوال؟

نشأت فكرة استخدام الهاتف المحمول ،من فكرة الراديو،فقد وجد الباحثون أنه من الممكن تطوير تكنولوجيا جديدة لاستقبال وإرسال البيانات،عبر مجموعة من الترددات التي يمكن استخدامها عدة مرات ،عن طريق ضغط البيانات ،وإرسالها ،عبر وحدات زمنية قصيرة جدا .

لإجراء مجموعة من المكالمات الهاتفية في نفس الوقت ، وتعتمد هذه التكنولوجيا علي وحدة أساسية تسمي الخلية ،التي تعتبر بدورها جزءا من النظام الخلوي للشبكة .

وهذه الخلايا ( الوهمية ) تكون في العادة مركزا لنطاق جغرافي محدد , ( يشبه إلى حد بعيد الشكل السداسي لخلايا النحل ) ، وهذه الخلايا تتضمن بداخلها الترددات التي يتم إجراء المكالماتعليها .

ويمكن أن تضم كل خلية مجموعة من الترددات التي يرمز إليها ب F ويمكن لكل تردد أن يعالج ثماني مكالمات في نفس الوقت . فإذا كان لدينا 4 ترددات فيخلية واحدة ،فإن هذه الخلية يمكن أن تعالج 32 مكالمة في نفس الوقت . وتشكل كلمجموعة خلايا ما يسمى بالمحطة hoznhoznhoznhozn Transceiver Station) (BTS)، وهي تشمل المحطاتالموجودة فوق أسطح المباني .

يوجد نوعان من الشبكات المستخدمة:
الشبكة الشخصية اللاسلكية WPAN) Wireless Personal Area Network)، وهي عبارة عنوصلات لاسلكية بين عدة أجهزة مختلفة ( حاسب PC مساعد شخصي ..الخ ) , في إطار مسافاتقصيرة ( عدة أمتار ) بواسطة البلوتوث في معظم الحالات ،لان تكنولوجيا البلوتوث تعملفي مجال ضيق لا يتعدى أمتارا ،لذا فإن استعمالاتها تنحصر في الأماكن الضيقة عبرالشبكة اللاسلكية الشخصية كالمنازل والمكاتب الصغيرة .

الشبكات المحليةاللاسلكية WLAN Wireless Local Area Network وهي خاصة بالشبكات المحلية في الشركاتوالمنازل والأماكن العامة .

فكل الأجهزة الموجودة في نطاق مغطي بشبكة WLAN يمكنها التوصل بينها وبين بعضها . وهنا توجد ملاحظة على صعوبة التغيير من نوعيةالشبكة المحلية للشبكة الشخصية مثلما نفعل مع الهاتف الجوال عند تغير الشريحة K ولكن من الممكن الدخول علي الشبكات اللاسلكية المحلية المختلفة بشرط أن تكون في نفسإطار محيط البث، وتتيح الشبكات اللاسلكية المحلية الاتصال في محيط يصل إلى 100 متر .

أسباب استخدام الهواتف المحمولة ؟
حرية التنقل مع ضمان استمرارالاتصال بالطرف الآخر. والسبب في هذا أن الاتصال بالهاتف الجوال يعتمد على الخلايا ( أبراج الهاتف الجوال ) الموزعة جغرافيا في أنحاء من الأرض قريبة من استخداماتالناس ، وهي عادة إما أن تكون على شكل أبراج مرتفعة معروفة الشكل ( أو تكون على شكلهوائيات ملصقة على أسطح المنازل الكبيرة - وهذه تخفى على كثير من الناس - ) وبالتالي فإن هذه الخلايا تقوم بعملية ( Hand Over) وتعني تسليم المشترك من البرجالحالي إلى البرج الذي يليه دون شعور من المشترك بهذا الانتقال حتى لو كان الانتقالعلى مستوى المقسمات الداخلية أو الشبكات المحلية أو الشبكات حتى الخارجية ، ومع كلانتقال يتم تجديد بياناتك وإعطاء المعلومات
******
حذر مخترع رقائق الهاتف المحمول عالم الكيمياء الالماني فرايدلهايم فولنهورست من مخاطر

في لقاء خاص معه في ميونيخ
قال : ترك اجهزة الموبايل مفتوحة في غرف النوم يسبب الارق
والافراط في استخدامها يؤدي الى تلف في الدماغ وضعف القلب
ان اية اجهزة ارسال او استقبال فضائي في غرف النوم يسبب حالة من الارق والقلق وانعدام النوم وتلف في الدماغ مما يؤدي علي المدي الطويل الي تدميـرجهـازالمنـاعـة في الجسم .

واكد في تصريح صحفي انه توجد قيمتان لتردد الإشعاعات المنبعثة من الموبايل , الأولي 900 ميجا هرتز والثانية 1.8 ميجا هرتز مما يعرض الجسم البشري الي مخاطر عديدة مشيرا الي محطات تقوية الهاتف المحمول تعادل في قوتها الاشعاعات الناجمة عن مفاعل نووي صغير , كما ان الترددات الكهرومغناطيسية الناتجة من الموبايل اقوي من الاشعة السينية التي تخترق كافة اعضاء الجسم والمعروفة باشعة " اكس " .[*]واشار العالم الكيميائي الالماني الذي يعيش وحيدا في شقته بميونيخ ان الموبايل يمكن أن تنبعث من المحمول طاقة أعلي من المسموح به لأنسجة الرأس عند كل نبضة يرسلها , حيث ينبعث من التليفون المحمول الرقمي أشعة كهرومغناطيسية ترددها 900 ميجا هرتز علي نبضات ويصل زمن النبضة الي 546 ميكرو ثانية ومعدل تكرار النبضة 215 هرتز .

واشار بهذا الصدد الي العديد من الظواهر المرضية التي يعاني منها غالبية مستخدمي الموبايل مثل الصداع وألم وضعف الذاكرة والارق والقلق اثناء النوم وطنين في الأذن ليلاً كما أن التعرض لجرعات زائدة من هذه الموجات الكهرومغناطيسية يمكن أن يلحق أضرارا بمخ الإنسان . وفسر طنين الاذن بانه ناتج عن طاقة زائدة في الجسم البشري وصلت اليه عن طريق التعرض الي المزيد من الموجات الكهرومغناطيسية .

وقال البروفيسور الذي اخترع رقائق الموبايل اثناء عمله في شركة سيمنس الالمانية للالكترونيات , ان إشعاعات الهاتف المحمول تضرب خلايا المخ بحوالي 215 مرة كل ثانية مما ينجم عنه ارتفاع نسبـــــــــة التحول السرطاني بالجسم 4% عن المعدل الطبيعي .
وحسب منظمة الصحة العالمية فأنه يوجد علي مستوي العالم حوالي 400 مليون تليفون محمول "موبايل" ويحتمل أن يصل هذا العدد إلي مليار .

واكد عالم الكيمياء فولنهورست الذي نجح ايضا في زيادة سعة رقائق المعلوماتية الي من واحد الي اربعة غيغابايت واحدث ثوره في صناعة تقنية المعلومات انه تعرض لمرض سرطان العظام اثناء عمله في هذه الصناعة البالغة الدقة .

واشار الي انه اضطر للتقاعد والبدء في علاج نفسه بنفسه من سرطان العظام باستخدام مواد طبيعية مثل بذور المانجو المجففة والثوم المجفف اشار الي أنه يوجد تأثير ضار علي الصحة العامة في حالة تجاوز حد الأمان طبقاً للمعايير المعتمدة دولياً لاستخدام المحمول أوصت بإجراء المزيد من الدراسات لمعرفة إذا كانت هناك تأثيرات ضارة أكثر عند استخدام هذا التليفون علي المدي الطويل حيث ان القصور في معرفة هذه التأثيرات يؤدي إلي نتائج خطيرة .

وقال البروفيسور الالماني أن مرض السرطان في الإنسان البالغ والناتج من تأثير مخاطر البيئة لا يمكن اكتشافه إلا بعد مرور أكثر من عشر سنوات منذ بداية التعرض ولذلك لابد من ضرورة تنفيذ الدراسات والأبحاث علي المدي الطويل .[*]واشار الي ان الاتحاد الاوروبي شرع في اجراء دراسة حول اثار الموبايل علي الصحة العامة نظرا لأن الشركات التي تنتج وتسوق المحمول لا تعطي أية بيانات عن تأثيراته عند استخدامه خلال فترات طويلة لأن هذه الدراسات لم تجر من قبل نظراً لحداثة استخدامه .

غير انه قال انه عادة ما تتحول في جسم الإنسان بعض الخلايا العادية إلي خلايا سرطانية ولكن يقوم الجهاز المناعي في الجسم إذا كان سليماً بالتخلص منها وجد أنه عند تعرض خلايا المخ إلي الإشعاعات المنبعثة من الموبايل فإنه ترتفع نسبة التحول السرطاني في الخلايا من 5% إلي 59 % .
واكد انه لم يستخدم الهاتف المحمول في حياته لمعرفته بمخاطره علي الانسان وقال انه يرفض استخدام اية اجهزة الكترونية في منزله مثل التلفزيون او الكمبيوتر او الانترنيت نظرا لخطورتها علي الصحة علي المدي الطويل ودعا الي إبعاد الهاتف المحمول عن غرف النوم او اغلاقة بالكامل بعد الانتهاء من العمل لتقليل وقت التواجد معه في حيز مغلق لأن تأثيرات الإشعاع تزداد علي الشخص النائم وخاصة العين والنشاط الكهربي للمخ .
وحذر عالم الكيمياء الالماني في ختام الحوار الذي اجري معه بمقر جمعية الصداقة البافارية العربية في ميونيخ , حذر من خطورة اجهزة الموبايل او الالكترونيات عموما علي صحة الأطفال ، وعلى أجهزة الجسم الحساسة بالنسبة للكبار ، كالمخ والقلب , وقال ان التقنيات الحديثة هي سبب رئيسي في ارتفاع معدلات الامراض الاكثر شيوعا في الدول المتقدمة .


وقال إنني فخور بما انجزت لوطني المانيا و لهذا العالم وفخور ايضا بانني تعرفت علي الخلايا السرطانية في عظامي واوقفت نموها في منزلي بعيدا عن الاطباء والمستشفيات

- بين باد: وهو جزء مشابه للآلة الحاسبة وكثيراً ما يصنع كجزء من الآلة.
- شاشة: وعادة ماتكون LCD قابلة للمس.

18) الحضارة الإسلامية نقلت صناعة الورق إلى أوروبا







يعود اختراع الورق إلى الألف الثالث قبل الميلاد (حوالي 2700 ق.م) فقد اخترع المصريون القدماء مادة صالحة للكتابة، مع سهولة الحصول على هذه المادة بثمن في متناول الأيدي، وهي ورق البردي، وكان ذلك من أعظم الاختراعات في تاريخ البشرية.

وقبل ذلك كانت الكتابة (التي ظهرت في الألف الرابع قبل الميلاد) مقصورة على الحجر أو اللوحات الطينية والتي استخدمها السومريون وفضلوا الكتابة عليها ووجدوها أقرب إلى التداول، وأيسر في التكلفة من قطع الحجر، وهي لوحات مكونة من طمي نقي ناعم، ويصب في قوالب ذات أشكال متعارف عليها، فتخرج اللوحة على هيئة القرص مسطحة الوجهين، أو على هيئة ربع الدائرة مستوية السطح محدبة الظهر، أو على هيئة المستطيل، وقد تكون اللوحة على هيئة المخروط، وتترك على حالها، بعد الكتابة أو تجفف في حرارة عادية بحيث تكتسب صلابة مناسبة.


الحضارة الصينية وتطوير صناعة الورق :
طور الصينيون هذه الصنعة باستخدام مادة ماسكة من الغراء أو الجيلاتين مخلوطة بعجينة نشوية ليقووا بها الألياف ويجعلوا الورق سريع الامتصاص للحبر.

ولكن الورق الصيني كان محدود الانتشار ولم يذع خبره في العالم القديم أو الوسيط حتى القرن الثامن الميلادي، حين عرف العرب أسرار صناعة الورق الصيني بعد فتح سمرقند عام 93هـ / 712 م.


دور الحضارة الإسلامية :
أسس أول مصنع للورق في بغداد عام 178هـ / 794م، وقام بإنشائه الفضل بن يحيى في عصر هارون الرشيد، وانتشرت صناعة الورق بسرعة فائقة في كل أنحاء العالم الإسلامي، فدخلت سوريا ومصر وشمال أفريقيا وأسبانيا، وكان الناس يكتبون حتى ذلك الوقت على الرق والعسب واللخاف، ثم أمر هارون الرشيد، بعد أن كثر الورق، ألا يكتب الناس إلا في الكاغد .

وطور المسلمون صناعة الكاغد وأنتجت المصانع الإسلامية أنواعا ممتازة منه، ومن أشهر طرق صناعة الكاغد في العصور الإسلامية ما ورد في كتاب "عمدة الكتاب وعدة ذوي الألباب" وفيه يذكر مؤلفه الأمير المعز بن باديسي طريقة صناعة الكاغد من مادة القنب الأبيض وطريقته: "أن ينقع القنب ويسرح حتى يلين ثم ينقع بماء الجير ويفرك باليد ويجفف وتكرر هذه العملية ثلاثة أيام ويبدل الماء في كل مرة حتى يصبح أبيض ثم يقطع بالمقراض وينقع بالماء حتى يزول الجير منه ثم يدق في هاون وهو ندي حتى لا تبقى فيه عقد ثم يحلل في الماء ويصبح مثل الحرير ويصب في قوالب حسب الحجم المراد وتكون قطع الورق مفتوحة الخيطان فيرجع إلى القنب ويضرب شديدا ويغلى في قالب كبير بالماء ويحرك على وجهيه شديدا ويغلى في قالب كبير بالماء ويحرك على وجهيه حتى يكون ثخينا ثم يصب في قالب ويقلب على لوح ويلصق على الحائط حتى يجف ويسقط ويؤخذ له دقيق ناعم ونشاء في الماء البارد ويغلى حتى يفور ويصب على الدقيق ويحرك حتى يروق فيطلى به الورق ثم تلف الورقة على قصبة حتى تجف من الوجهين ثم يرش بالماء ويجفف ويصقل".

وخلال عشرة قرون متتالية، وحتى تاريخ اختراع أول ماكينة ورق في القرن الثامن عشر الميلادي لم تتغير العمليات الأساسية المستخدمة في صناعة الورق.

وبالنسبة للورق الذي يستخدم فيه الحبر لأغراض الكتابة أو الطباعة، فإنه يتطلب معالجة إضافية بعد التجفيف، لأنه بدون هذه المعالجة، سوف يمتص الورق الحبر وستظهر الخطوط مشوهة.

وتشمل عملية المعالجة تغطية الورق بطبقة من الغراء من خلال غمسه في محلول من الغراء الحيواني ثم تجفيف الورق الذي تعرض لهذه العملية ثم الانتهاء من إعداد الورق عن طريق ضغط أفراخ الورق بين صفائح معدنية أو كرتون أملس.

ويحدد مدى قوة الضغط ملمس الورق، وتضغط الأوراق ذات الملمس الخشن ضغطا خفيفا لمدة قصيرة نسبيا، بينما تضغط الأوراق ذات الملمس الناعم ضغطا شديدا لفترة أطول نسبيا.


صناعة الورق في أوروبا :
انتشرت حرفة صناعة الورق في أوروبا بعد أن أدخلها المسلمون عن طريق الأندلس، فأنشئ أول مصنع ورق في أسبانيا حوالي عام 544هـ / 1150م، ثم تدهورت هذه الصناعة في أسبانيا، وانتقلت إلى إيطاليا، وتأسس أول مصنع لهذا الغرض في مدينة فيريانو عام 674هـ / 1276م، وأنشئ مصنع أخر في بادوا عام 833هـ / 1340م، ثم قامت مصانع أخرى عديدة في تريفير وفلورنسا وبولونيا وبارما وميلانو والبندقية.

أما أول مصنع للورق أنشئ في ألمانيا فكان في مدينة ماينز عام 719هـ / 1320م، وتبعه مصنع آخر في نورمبرج عام 792هـ / 1390م، وتأخرت صناعة الورق في إنجلترا عن بقية الدول الأوربية قرابة مائة عام وكان إنشاء أول مصنع فيها للورق عام 1495م. وخلال القرن الخامس عشر الميلادي حل الورق محل الرقوق الجلدية في الكتابة في أوروبا. بينما دخلت صناعة الورق إلى الولايات المتحدة في أواخر القرن السابع عشر حيث أنشأ أول مصنع في أمريكا عام 1690م.

وحاليا يصنع أكثر من 95% من الورق من سلولوز الخشب، حيث يستخدم لب الخشب فقط في صناعة الأنواع الرخيصة من الورق مثل ذلك المستخدم في ورق الجرائد، أما الأنواع الأرقى فيستخدم فيها الخشب المعالج كيميائيا واللب وخليط من اللب وألياف اللحاء، وتعد أفضل أنواع الورق - مثل تلك المستخدمة في الكتابة - تلك المصنوعة من ألياف اللحاء فقط.