ماهو البرص

نجح مجموعة من البيولوجيين والمهندسين في التوصل إلى ما فشل فيه العلماء على مَرِّ العصور من تفسير القدرة الغامضة لدى البُرْص على تسلق الحوائط والالتصاق بالأسقف والأسطح الزلقة، ومحاولة استخدام نفس الأسلوب الذي يستخدمه البرص؛ لابتكار شرائط لاصقة قوية يمكن استخدامها أكثر من مرة. 

فقد حاول العلماء كثيرًا تفسير هذه القدرة، ففَسَّرها البعض بوجود مادة صمغية تفرز في أقدام البرص أو وجود ممصات بها أو عن طريق الجاذبية الإلكتروستاتيكية إلا أن كل هذه التفاسير ثبت خطؤها، فالقدم لا تفرز مادة صمغية، حيث لا يوجد بها غدد لإفراز مثل هذه المواد، كما أنها لا تترك أثرًا ولا تستخدم الممصَّات، فهي تلتصق بالأسطح حتى في الفراغ؛ حيث لا توجد القوة التي تخلق هذا المَصِّ، كما أنها ليست قوة جذب إلكتروستاتيكية فهي لا تسقط باستخدام قذائف ضد الإستاتيكية. 

وقد حاول فريق البحث وعلى رأسهم روبرت فل Robert J.Full أستاذ علم الأحياء في جامعة بركلي بالولايات المتحدة - الذي تخصص في دراسة حركة سرطان البحر والصرصور - جمع أكبر قدر من المعلومات التشريحية والسلوكية عن السحالي الاستوائية، وباستخدام أجهزة صغيرة الحجم لقياس أصغر قوة تصدر من قدم البرص استطاعوا كشف غموض هذا الحيوان الصغير. 

اكتشف الباحثون أن السر يكمن في العديد من الشعيرات الدقيقة الموجودة على سطح القدم، فكل قدم تحتوي على أكثر من100 ألف شعيرة، يبلغ سمك الواحدة عُشْر سُمْك الشعرة الآدمية، كما تنقسم كلٌّ منها في نهايتها إلى مئات الشعيرات الأقل سمكًا، وهذا التكوين يتيح للبرص لمس الحائط في أكثر من بليون مكان، كل طرف من أطراف الشعيرات الدقيقة يصبح شديد القرب من أي سطح يزحف عليه الحيوان، ويخلق هذا القرب قوة جذب بين الشعيرة الدقيقة والسطح الملامس لها تماثل القوة بين جزيئية (قوة جذب جزيئات المادة بعضها بعضًا). 

وبرغم أن حجم القوة الناتجة عن الشعيرة الواحدة ليس كبيرًا فإنه بتجميع قوة هذا العدد الكبير من الشعيرات تنتج قوة جذب هائلة تُمَكِّن الحيوان من الالتصاق ولو بقدم واحدة فقط، وفي تقييم لقوة هذه الأقدام وُجِدَ أن الشعيرات الموجودة في قدمين من أقدام البرص تستطيع أن تحمل طفلا وزنه 18 كيلوجرامًا. 

غير أن الشعيرة لِتَلْتَصِق أو تحل الالتصاق يجب أن تكون موجهة في الزاوية الصحيحة، ويتم الضغط عليها أو رفع الضغط بخفة، ويقوم البرص بتنفيذ ذلك أثناء تحريك أقدامه، فهو يقوم بنشر القدم بشكل مسطح ثم يقوم بِفَكِّ التصاقها بالسطح عندما تكون مستعدة لذلك. 

وبهذا التكوين البديع يستطيع هذا الحيوان الصغير أن يركض ويقفز على أي سطح ويلتصق به حتى تحت الماء. 

ومن المعلوم أن هناك أكثر من800 نوع مختلف من الأبراص في أنحاء العالم، وقد اسْتُخْدِم في هذه الدراسة نوع يُسمَّى توكاي Tokay طوله حوالي 30 سم، جلده مُنَقَّط باللون الأحمر، وموطنه جنوب شرق آسيا يتميز بمَيْلِه للعض، وقدرته على التشبث بأي سطح، وبخلاف أي نوع آخر فإن أقدام التوكاي شعيراتها طويلة متعددة الأفرع تغطي مساحة واسعة من القدم، مما ساعد في دراستها، وقد استطاع الباحثون قياس تلك الشعيرات (رغم صعوبة ذلك فهي ترى بصعوبة بالغة) باستخدام أجهزة مراقبة صغيرة جدًّا ابتكرها اثنان من مهندسي فريق البحث هما توماس كني Thomas Kenny من جامعة ستانفورد و رون فيرنجRon Fearing من جامعة بركلي. 

وقد تقدم فريق البحث بطلب براءة اختراع مؤقتة؛ لعمل نوع جديد من الصمغ يتصوره الباحثون كشريط مصنوع من شعيرات ميكروسكوبية مماثلة للشعيرات الموجودة بقدم البرص، ويمكن استخدامه في صناعة شرائح السليكون أو في الجراحة، وقد يستخدمه المستهلكون لِلَصْقِ الأشياء في أي سطح ويمكن استخدامه أكثر من مرة. 
ورغم أهمية هذا الصمغ فإن الباحثين أكثر اهتمامًا بتطبيق معلوماتهم الجديدة عن البرص في صناعة إنسان آلي متعدد الأذرع يستطيع التسلق، فالقدرة على التسلق لم تكن متاحة لسنين طويلة في عالم الإنسان الآلي، ولكن يمكن الآن محاولة تنفيذها باستخدام الأسلوب الجديد، ويعتبر أصعب جزء في التنفيذ هو عملية فك التصاق الأقدام التي يقوم بها البرص 15 مرة في الثانية عندما يركض، التي تتطلب تغذية مرتجعة Feedback شديدة التعقيد إذا حاول العلماء تنفيذها في الإنسان الآلي، ولكن يكتفي الباحثون بتقليد الأسلوب ولو بشكل أبسط ليُمْكِن تنفيذه عمليًّا.

اقرء المزيد