'النيل بوت' لرصد ملوثات المياه دون الحاجة لأخذ عينة

تثبت الدراسات أن الابتكار يعظم نمو أي دولة ويساعد اقتصادها علي التعافي من الركود,عندما يتم تحويل الأفكار إلي سلع أو خدمات تفيد للناس وفي الواقع العقل المصري مبدع ومبتكر,
وهو ما تعكسه جوائز برنامج المبتكر الشاب لأبحاث التخرج من بين150 فريقا متنافسا. والتي تناولت حلولا جريئة ضمن مسابقة نهضة المحروسة والتي تعد واحدة من أهم المسابقات الداعمة لمشاريع التخرج بين شباب19 جامعة حكومية, من كليات العلوم والزراعة والهندسة والحاسبات والمعلومات. المسابقة منذ نشأتها عام2004 بالشراكة مع عدد من الشركات التجارية والجهات الحكومية والمؤسسات التعليمية تبحث عن المبتكرين في المدرجات الدراسية وبين الطرقات الجامعية في مختلف المحافظات. وخلال هذه الفترة تلقي أكثر من3800 من شباب الباحثين والمهندسين جوائز عن أكثر670 مشروع تخرج فائز, كما توضح ندا الجمال مديرة برنامج المبتكر الشاب.
وكعهد الأهرام تخصص صفحة علوم وتكنولوجيا مساحة لهذه المشروعات الفائزة بالتتابع, كنافذة للمبتكرين لعرض مشاريعهم وتعريف الناس بها و للترويج للأفكار والابتكارات المصرية.
وأول قصص النجاح في مسابقة المبتكر الشاب لعام2013, مشروع' النيل بوت' وهو عبارة عن روبوت وظيفته اكتشاف وجود تلوث في المياه من عدمه وتحديد نوع ومكان التلوث بدقة وإرسال هذه المعلومات والإحداثيات إلي مركز المراقبة والتحكم. أهم ما يميز هذا الابتكار هو اكتشاف نوع التلوث ومكانه وإرسال هذا المعلومات لحظيا وهو مايعني توفير وقت وجهد وتكلفة مقارنة بالطرق المعتادة في أخذ عينات من الماء وانتظار نتيجة تحليلها في المعامل.
وبحسب كريم محمد أحد أعضاء الفريق المكون من8 طلاب بقسم هندسة الإتصالات والإلكترونيات جامعة حلوان, يتم التحكم في الروبوت عن طريقwebapplication ومزود بخريطة لمجري نهر النيل, يتم من خلالها تحديد نقطة انطلاق ونقطة نهاية ليقوم الروبوت بالتحرك حسب المسار المحدد له ويعود مرة أخري لنقطة الانطلاق. ويزود الروبوت بنظام تفادي العوائق أوتوماتيكا بدون تدخل بشري. كذلك يحتوي علي بطارية رئيسية وأخري احتياطية تعمل عند نفاذ الأولي وأثناء عملها يتم شحن البطارية الأولي مره أخري عن طريق خلية شمسية حتي نضمن أطول فترة عمل وأطول مسافة يقطعها الروبوت أثناء حركته للكشف عن الملوثات في المياه.
ومن المميزات الأخري التي جعلت ابتكار النيل بوت يفوز كأحد أهم ابتكارات العام, توفير التكلفة حيث يتم استبدال الحملة من أفراد ومعدات بروبوت يتم التحكم فيه عن بعد. وأيضا يعد أكثر كفاءة عن الروبوتات المعتادة لأنه يقوم بمسح جميع النقاط وليس بضع عينات
عشوائية من مناطق مختلفة.
وينقسم الابتكار لأربعة أجزاء رئيسية, الأول نظام الاستشعار ويستخدم أنواعا مختلفة من الحساسات لقياس الخصائص المختلفة للمياه وعن طريقها يتم اكتشاف وجود التلوث في المياه, حيث تتم معايرة الحساسات طبقا للمعايير الثابتة للمياه ثم يتم إرسال هذه القراءات لنظام المراقبة والتحكم عن طريق نظام لإرسال واستقبال البيانات بالروبوت. ثانيا نظام الاتصال وهو المسئول عن إرسال واستقبال البيانات. ثالثا نظام المراقبة والتحكم ويمثل واجهة المستخدم أو مايعرف بتطبيق الويب وعن طريقها يستطيع المستخدم استعراض البيانات المختلفة المستقبلة من الروبوت مثل خصائص المياه والموقع ومستوي شحن البطاريات وحالة المحركات. وأيضا يمكنه التحكم في الروبوت عن طريق تحديد نقطتي بداية ونهاية لمسار حركته وأيضا تشغيل وإغلاق أنظمة الروبوت المختلفة. والجزء الرابع هو جسم الروبوت ونظام التحكم المسئول عن حركة الروبوت حتي يصل لنهاية المسار المحدد ويتضمن المحركات ونظام تفادي العوائق ونظام توزيع الطاقة من البطاريات والخلايا الشمسية.
وعن محاولات تطبيق المشروع علي أرض الواقع فكما يقول كريم, قمنا بعرض الابتكار علي وزارة البيئة وحاز المشروع علي اهتمام وترحيب من قبل المسؤولين. وقريبا سنقوم بعرض المشروع مرة أخري بالوزارة لبحث سبل تنفيذه, مضيفا أنه علي مدار العام الحالي تلقينا دعما تقنيا من المعمل المرجعي المختص بتنقية مياه الشرب والمشرف علي الشركة القابضة لمياه الشرب, حيث حاز ابتكارنا علي إعجاب المختصين.
سوائل الميكرو في خدمة المرضي
أما الابتكار الثاني, فهو محاكاة لما يشهده العالم من ثورة استخدام قطرات السوائل متناهية الصغر في مجال التشخيص الطبي وتحسين توصيل الأدوية. بعد نجاح الباحثين في تطوير أجهزة جديدة لتشخيص الأمراض الخطيرة ومسبباتها مثل السرطان ونقص المناعة والسل بدقة متناهية وفي وقت قصير مقارنة بالتحاليل المخبرية المكلفة والمعقدة, وهو مايسمي بتكنولوجيا' نظام الميكروفلويد' أو سوائل الميكرو, وهو مادفع7 شباب من كلية هندسة أسيوط, إلي ابتكار جهاز يسمي المضخة الحاقنة. من مزاياه خفض استهلاك العينة واتمام التفاعلات الكيميائية اللازمة بشكل أسرع. بما يتيح استخدامه في عدد من التطبيقات المختلفة في تحليل الحمض النووي والبروتينات المناعية. وكل ذلك جعل من ضمن أفضل عشرة ابتكارات للعام الحالي في مسابقة المبتكر الشاب.
وبحسب احمد عبدالسلام قائد فريق المشروع, فالمضخة الحاقنة هي جهاز قادر علي توصيل كميات من السوئل في حدود الميكرو لتر/دقيقة. كما أن هذه المضخة قادرة علي العمل في وضعين, الأول الضخ بمعدل ثابت وهو المستخدم في وحدات العناية المركزة في المستشفيات وذلك لحقن الأدوية. والوضع الثاني هو الضخ تحت ضغط ثابت وهو الأكثر ملاءمة في بعض تطبيقات سوائل الميكرو.
وتتكون المضخة من حقنة موضوعة علي أسطح منزلقة, تتحكم بدورها في حركة المكبس لكي تنتج المعدل المطلوب. ويتم الحصول علي هذه الحركة عن طريق تحويل الحركة الدورانية لمحرك الخطوة(Steppermotor) إلي حركة خطية والتي بدورها تدفع مكبس الحقنة.
ويكمل: نتوقع أن مشروعنا سوف يساعد في انتشار هذه التكنولوجيا الواعدة في مصر ويفتح الباب أمام التطبيقات الطبية التي تشتد الحاجة إليها لدينا. كما سيساعد هذا الابتكار علي إدخال تكنولوجيا الميكروفلويد إلي الأوساط الأكاديمية للاستفادة في اجراء الابحاث العلمية. ويشير عبد السلام إلي أن هناك بعضا من نقاط الضعف الملاحظة في ضخ الحقنة التي اكتشفناها خلال المشروع والتي تفرض قيودا علي استخدامها ستكون محل استكمال دراسته للماجستير.