مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

15 خبر
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • حرب الخليج
  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • بوتين يهنئ كيم بذكرى تحرير بلاده

    بوتين يهنئ كيم بذكرى تحرير بلاده

إحياء معادلة عمرها 100 عام يحل لغز الهواء الذي نتنفسه

توصل باحثون إلى طريقة جديدة تتيح التنبؤ بحركة الجسيمات النانوية غير منتظمة الشكل خلال الهواء، وهي فئة رئيسية من ملوثات الهواء التي ظلت تحديا كبيرا أمام النمذجة الدقيقة لعقود. 

إحياء معادلة عمرها 100 عام يحل لغز الهواء الذي نتنفسه
Gettyimages.ru

وتُعد هذه الطريقة الأولى من نوعها، إذ تجمع بين البساطة والقدرة التنبؤية العالية، ما يسمح للعلماء بحساب سلوك الجسيمات المحمولة جوا دون الحاجة إلى افتراضات رياضية معقدة أو نماذج تجريبية مسبقة.

ويستنشق الإنسان يوميا ملايين الجسيمات المجهرية مثل السخام والغبار وحبوب اللقاح واللدائن الدقيقة والفيروسات، إضافة إلى الجسيمات النانوية المصنعة. ويمكن لبعض هذه الجسيمات الدقيقة جدا أن تخترق عمق الرئتين وتصل إلى مجرى الدم، حيث يرتبط التعرض المزمن لها بزيادة خطر الإصابة بأمراض خطيرة مثل أمراض القلب والسكتات الدماغية والسرطان.

ورغم أن معظم الجسيمات العالقة في الهواء لا تتمتع بأشكال كروية منتظمة، فإن النماذج الرياضية التقليدية كانت تفترض كرويتها لتسهيل الحسابات، ما حدّ من دقة التنبؤ بحركتها وسلوكها الحقيقي في الهواء، وخاصة الجسيمات غير المنتظمة التي قد تشكل خطرا صحيا أكبر.

وجاءت أهمية النموذج الجديد الذي طوره فريق من جامعة ووريك البريطانية في سد فجوة علمية طويلة الأمد في مجال الهباء الجوي، حيث تمكن لأول مرة من توصيف حركة الجسيمات غير الكروية بدقة أعلى، وهي الفئة التي تمثل الغالبية العظمى من ملوثات الهواء.

وأوضح قائد الفريق البحثي، البروفيسور دونكان لوكيربي، أن الهدف كان تطوير نموذج قادر على التنبؤ بحركة الجسيمات بمختلف أشكالها، لما لذلك من دور أساسي في تحسين نماذج تلوث الهواء، وفهم انتشار الأمراض المحمولة جوا، ودراسة التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي.

واعتمد الباحثون في اكتشافهم على إعادة صياغة وتعميم ما يعرف بـ"عامل تصحيح كونينغهام"، وهو مفهوم رياضي يعود إلى أوائل القرن العشرين، حيث جرى توسيعه ليصبح قابلا للتطبيق على الجسيمات بمختلف أشكالها، وليس الكروية فقط.

ويشير لوكيربي إلى أن هذا التعميم أعاد إحياء الفكرة الأصلية للنموذج الرياضي، وسمح بإجراء تنبؤات دقيقة دون الحاجة إلى محاكاة معقدة أو معايرة تجريبية.

وتستند الطريقة الجديدة إلى استخدام ما يسمى بـ"موتر التصحيح"، وهو أداة رياضية تحاكي قوى السحب والمقاومة التي تؤثر على الجسيمات أثناء حركتها في الهواء بغض النظر عن شكلها، مع ميزة أساسية تتمثل في عدم الحاجة إلى بيانات تجريبية مسبقة.

ومن المتوقع أن يسهم هذا التطور في تحسين أنظمة رصد جودة الهواء، وتعزيز فهم انتقال الأمراض عبر الهواء، وتطوير أدوية استنشاقية أكثر كفاءة، إضافة إلى تطبيقات واسعة في مجالات الصحة البيئية والمناخ والتقنيات النانوية.

نشرت الدراسة في مجلة Journal of Fluid Mechanics Rapids.

المصدر: ساينس ديلي

التعليقات

إيران: حضرنا لضرب المنطقة مع تطورات قصف الضاحية الجنوبية لبيروت

لبنان.. قتلى وجرحى بتصعيد عسكري إسرائيلي واشتباكات مع حزب الله في مرتفعات علي الطاهر (فيديوهات)

12 ألف جندي مفقود واستنزاف متواصل.. الجيش الإسرائيلي يتجه للانهيار وسط مؤشرات على أزمة بنيوية

المسار العماني الجنوبي بؤرة الخطر.. شلل غير مسبوق وأرقام صادمة عن مضيق هرمز

حاملة "جورج واشنطن" تجتاز مضيق ملقا نحو الشرق الأوسط لتحل محل "أبراهام لينكولن" المنهكة

تدمير مركز لوجستي فائق الأهمية في البحرين يتسبب بخنق الجنود الأمريكيين

مطالب إماراتية عاجلة لطهران

الهدنة الأمريكية الإيرانية على شفا الانهيار

تتضمن "الردع".. الإمارات تعلن عن "ثلاثية" للرد على الاستهداف المتكرر لناقلاتها

هل تكفي ضربات إيران للقواعد الأمريكية/العواصم العربية وحصار هرمز لهزيمة أمريكا؟

قاليباف يكشف كيف حوّلت إيران التهديد إلى ورقة تفاوض أرغمت ترامب على تعديل منشوراته

مضيق هرمز يشتعل مجددا.. استهداف السفينة الثالثة خلال 24 ساعة لشركة "أدنوك" الإماراتية

وزير الشتات الإسرائيلي: سوريا "غزة المقبلة والحرب معها حتمية"

فيديوهات لحطام مقاتلات ومسيّرات أمريكية وإسرائيلية في إيران

البيت الأبيض يرد على طلب زيلينسكي: أولويتنا استعادة الدفاع الأمريكي

بعد فراره من النمسا.. الأمن السوري يغلق ملف ضابط بالأمن السياسي من عهد الأسد