🇺🇸 Benjamin Davis

كان بنجامين ديفيس، من رينثام في ماساتشوستس، طالباً في المدرسة الثانوية، في السنة الثانية بمدرسة Bishop Feehan الثانوية، عندما وجّه انتباهه إلى مشكلة مختبئة في العراء داخل طفرة الطباعة ثلاثية الأبعاد. مع انتشار الطابعات المكتبية في المدارس وورش العمل والمنازل، انتشرت نفاياتها أيضاً. وفقاً لبعض التقديرات، ما يصل إلى ثلثي خيوط البلاستيك المستخدمة في مهمة طباعة نموذجية ينتهي بها المطاف مهدرة كمطبوعات فاشلة وقواعد ودعامات.

الحل الواضح، إعادة تدوير ذلك البلاستيك إلى خيوط، كان موجوداً من الناحية النظرية لكن ليس في الممارسة العملية لمعظم المستخدمين. كانت آلات إعادة التدوير التجارية باهظة الثمن وبطيئة وتنتج خيوطاً ذات جودة غير متسقة، مما يجعلها بعيدة عن متناول الهواة والفصول الدراسية التي تولّد النفايات. شرع ديفيس في بناء شيء يمكن لمستخدم منزلي امتلاكه وتشغيله فعلياً، مما يغلق الحلقة بين الطباعة وإعادة التدوير على مكتب واحد.

كان حله الهندسي متطوراً بشكل غير معتاد لمشروع مدرسة ثانوية. قام بدمج عمليتين لتشكيل البلاستيك تُستخدمان عادة بشكل منفصل، البثق بالسحب، الذي يدفع المواد عبر قالب، والبثق، الذي يسحبها، في نظام واحد. أدى دمج الاثنين، إلى جانب الهندسة الكهربائية والميكانيكية والكيميائية الدقيقة، إلى جعل جهازه أكثر كفاءة بنحو 45 بالمئة من أجهزة إعادة التدوير المنزلية التقليدية مع إنتاج خيط بجودة أعلى.

كانت النتائج لافتة على كل محور يهتم به المستخدم. كان جهازه أسرع من أجهزة إعادة التدوير المنزلية الموجودة، وينتج منتجاً أفضل، والأهم من ذلك، يكلف حوالي 90 بالمئة أقل من البدائل التجارية. أعاد تأطير نفايات الطباعة ثلاثية الأبعاد ليس كقمامة بل كمادة خام، اقتصاد دائري صغير يمكن أن يجلس على طاولة عمل ويسدد تكلفته في الخيوط الموفرة.

في مايو 2025، في المعرض الدولي الخامس والسبعين للعلوم والهندسة Regeneron، حصل ديفيس على جائزة Regeneron للعالم الشاب بقيمة 75 ألف دولار، وهي واحدة من اثنتين فقط تُمنحان، مما وضعه بين المتنافسين في القمة من مجال مستمد من أنحاء العالم. فتح التكريم أبواباً تتجاوز المعرض بكثير، بما في ذلك دعوة للعرض في مؤتمر الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم وزمالة في الأكاديمية الأمريكية الصغرى للعلوم.

من السهل التغاضي عن حجم مشكلة النفايات التي استهدفها. مع انتشار الطباعة ثلاثية الأبعاد المكتبية في المدارس وأماكن الصنع والمنازل، انتشرت منتجاتها الثانوية أيضاً: وفقاً لبعض المقاييس، يصل ما يصل إلى ثلثي الخيوط المستخدمة في مهمة طباعة نموذجية إلى أن تُهدر كمطبوعات فاشلة وقواعد وهياكل داعمة. معظم ذلك البلاستيك يذهب ببساطة إلى مكب النفايات، تكلفة غير مرئية لتكنولوجيا سريعة النمو.

ما جعل جهازه ملحوظاً لم يكن حيلة واحدة بل مزيج ذكي. دمج ديفيس عمليتين لتشكيل البلاستيك عادة ما تُبقيان منفصلتين، البثق بالسحب، الذي يدفع المواد عبر قالب، والبثق، الذي يسحبها، وقرنهما بهندسة كهربائية وميكانيكية وكيميائية دقيقة. كانت النتيجة نظاماً أكثر كفاءة بنحو خمسة وأربعين بالمئة من أجهزة إعادة التدوير المنزلية التقليدية، أسرع، وقادراً على إنتاج خيط بجودة أعلى.

كانت الاقتصاديات مقنعة بقدر الهندسة. كلف جهاز إعادة التدوير الخاص به حوالي تسعين بالمئة أقل من الآلات التجارية، مما جعل إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة في متناول المستخدمين العاديين الذين يولدون النفايات. فتحت جائزة Regeneron للعالم الشاب البالغة 75 ألف دولار، واحدة من اثنتين فقط مُنحتا في المعرض، أبواباً أخرى، بما في ذلك عرض تقديمي في مؤتمر الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم وزمالة في الأكاديمية الأمريكية الصغرى للعلوم.

قال ديفيس إن الجائزة الكبرى جاءت كمفاجأة حقيقية، وأن الجائزة فتحت سلسلة من الفرص والتجارب الجديدة. والأهم من ذلك، يبدو أن المشروع قد حدّد مساره: عمله على البلاستيك والبثق عزّز نيته لدراسة التصنيع المتقدم والهندسة الميكانيكية أو هندسة المواد في الجامعة. بالنسبة لمراهق، فقد فعل بالفعل الشيء الذي يقضي معظم المهندسين مسيرتهم المهنية في مطاردته، أخذ عملية مسرفة وجعلها كاملة بهدوء.