السر وراء قوة الجسور الفولاذية المشبكية.
.png)
تُبنى الجسور الفولاذية المشبكية عن طريق ربط العديد من القضبان المعدنية لتشكيل هيكل قوي قادر على تحمّل الأوزان. ولكن أحيانًا، إذا تحطمت قطعة واحدة، ينتشر الضرر ويؤدي إلى انهيار الجسر بالكامل. بينما في أحيان أخرى، يبقى الجسر قائمًا حتى مع وجود جزء مكسور. حتى الآن، لم يفهم العلماء تمامًا السبب.
في دراسة جديدة، اكتشف باحثون من جامعة بوليتكنيكا دي فالنسيا وجامعة فيغو أن هذه الجسور تحتوي على أنظمة احتياطية خفية. هذه آليات المقاومة الثانوية تساعد الهيكل على البقاء قويًا حتى بعد فشل جزء أساسي.
سلوكها يشبه بشكل مدهش شبكات العنكبوت، التي يمكنها الاستمرار في العمل حتى بعد تضرر بعض أجزائها.
قال خوسيه م. آدم، الباحث في معهد ICITECH بجامعة بوليتكنيكا دي فالنسيا ومنسّق مشروع Pont3 الذي يُشكّل هذا العمل جزءًا منه:
"لقد أظهرنا أنه تمامًا كما تستطيع شبكات العنكبوت التكيّف والاستمرار في اصطياد الفريسة بعد تعرضها للضرر، فإن الجسور الفولاذية المشبكية المتضررة قد تكون قادرة على تحمّل أحمال أكبر حتى من تلك التي تتحملها في ظروف الاستخدام العادية، ودون أن تنهار."
لطالما حيّر الأمر المهندسين: لماذا تنهار بعض الجسور الفولاذية المشبكية بعد فشل جزء صغير، بينما تبقى أخرى قائمة بالكاد تتأثر؟
تكشف أبحاثهم أن هذه الجسور تمتلك آليات مقاومة ثانوية، مثل أنظمة احتياطية، تعمل عند فشل المكوّن الأساسي. وبدلاً من الانهيار، يتكيّف الهيكل ويعيد توزيع الحمل. إنه مثل شبكة العنكبوت: حتى عندما يتضرر جزء منها، يستمر الباقي في العمل.
هذه النتائج تفتح أبوابًا جديدة لتصميم جسور أكثر أمانًا ومرونة، وتحسين كيفية مراقبة البنية التحتية المتقادمة وتقييمها وإصلاحها، ووضع معايير جديدة لمتانة الجسور في مواجهة الكوارث.
"كل ذلك له هدف أساسي واحد: تحسين سلامة هذه البنى التحتية، التي تعتبر بالغة الأهمية والانتشار في شبكات النقل. والمفتاح يكمن، مرة أخرى، في الطبيعة؛ ففي العام الماضي، اكتشفنا كيفية منع المباني من الانهيار في حال وقوع حدث شديد من خلال تقليد السحالي."
"وهذه المرة، تعلمنا من شبكات العنكبوت، التي يشبه سلوكها سلوك الجسور الفولاذية المشبكية. لقد أثبتنا ذلك من خلال مقارنة عملنا بدراسة أخرى نُشرت في مجلة Nature عام 2012، ركزت تحديدًا على شبكات العنكبوت"، يختتم خوسيه م. آدم.
المصدر