تكنولوجيا جديدة تعمل بالطاقة البشرية لتتبّع ضربات القلب والتنفس
تاريخ النشر: 25th, November 2023 GMT
أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
طور باحثون من «جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا» في أبوظبي، تكنولوجيا جديدة يمكن ارتداؤها تعمل بالطاقة البشرية، حيث لجأوا إلى عالم المحاكاة الحيوية والمواد المشتقة حيوياً، لتطوير مولد نانوي متوافق حيوياً، يتكهرب بالاحتكاك، وتستمد المولدات النانوية المتكهربة بالاحتكاك المدمجة في الملابس أو اللصقات القابلة للارتداء، الطاقة الميكانيكية من حركات الجسم، ما يسمح باستمرارية تزويد أجهزة استشعار مراقبة الصحة بالطاقة، التي تتتبع معدل ضربات القلب أو التنفس أو المؤشرات الحيوية الأخرى.
وأوضحوا أن الطلب يتزايد على الأجهزة الإلكترونية الذاتية التشغيل، مع زيادة الأجهزة القابلة للارتداء والقابلة للزرع، حيث تعتمد الأجهزة الحالية المثبتة على الجلد أو القابلة للزرع في الأغلب على طاقة البطارية القابلة لإعادة الشحن وغير القابلة لإعادة الشحن، ولكن هذا خيار غير مستدام، فالبطاريات ترتبط بمخاوف بيئية، نظراً لسميتها والتحديات المتعلقة بما يلي مرحلة إعادة التدوير، كما أن القيود المتعلقة بالحجم والحاجة إلى استبدالها بشكل دوري يستدعي الحاجة إلى تطوير بدائل.
والباحثون: الدكتورة بشارة فاطمة، زميلة ما بعد الدكتوراه، والدكتور شارالامبوس بيتساليديس، دكتور مساعد في الفيزياء، مع باحثين من المعهد الهندي للتكنولوجيا في كانبور، لإنشاء حصّادة للطاقة صديقة للبيئة باستخدام السليولوز البكتيري لإنشاء مولدات للطاقة يمكن استخدامها في الأجهزة القابلة للارتداء المعنية بالرعاية الصحية.
وبينوا أنه يمكن للمولدات النانوية المتوافقة حيوياً وتتكهرب بالاحتكاك، لاسيما التي تتميز بسهولة تصنيعها وانخفاض كلفتها وكفاءتها العالية، أن تقدم حلاً سحرياً لمعضلة الأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة المزروعة التي تعمل بالبطارية. إلّا أنه لا تزال الكثير من المولدات من هذا النوع، تستخدم مواد غير صديقة للبيئة يمكن أن تسبب انزعاجاً أو حتى التهابات جلدية.
وذكر الفريق أنه يمكن للسليلوز البكتيري أن ؤدي دوراً حيوياً في المولد النانوي والتفاعل المتكهرب بالاحتكاك، حيث تنتج البكتيريا السليلوز البكتيري في ظل الأوضاع المناسبة، ويتخذ هو شكلاً يشبه الشبكة ويتميز بقوة ميكانيكية جيدة نفاذية الهواء ومساحة سطحية عالية، وغيرها من السمات المفيدة الأخرى. كما أنه غير مكلف وصديق للبيئة.
تمكّن الباحثون من الضبط الدقيق للخصائص الكهربائية الاحتكاكية للسليولوز البكتيري بتعديله كيميائياً باستخدام الطلاء النانوي، ما يمهد الطريق للحصول على مولدات نانوية متكهربة بالاحتكاك عالية الأداء وصديقة للبيئة.
وقالوا إن تطوير نسخة فعالة من المولدات النانوية المتكهربة بالاحتكاك، ما هو إلا الجزء الأول من العملية، فمن أجل اندماج المواد مع جسم الإنسان، يجب أن تجتاز الاختبارات الصارمة للتوافق الحيوي والامتصاص الحيوي، وتشير النتائج الأولية إلى أن الأجهزة الكهربائية الاحتكاكية البكتيرية القائمة على السليلوز تلبي هذه المعايير، مما يمهد الطريق أمام إمكانية استخدامها كأجهزة مزروعة.
وأوضحوا أن السليلوز البكتيري يتميز أيضاً بثباته في البيئات المائية، وهو مطلب حيوي للأجهزة المزروعة ولإظهار تعددية استخداماته، طور فريق البحث جهازًا قادرًا على حصاد الطاقة من حركات القدم المختلفة.
وقال الدكتور بيتساليديس "تجمع هذه التكنولوجيا عدداً من الخصائص الفريدة، كما يمكن تطبيقها في الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء وفي تطبيقات الجسم الحي. نحن نعمل حاليًا على كثير من المواد القائمة على السليولوز والتي تُدمج مع مواد ثنائية الأبعاد مثل الغرافين للحصول على مولدات نانوية متكهربة بالاحتكاك عالية الأداء، ونهدف على المدى الطويل إلى تطبيق هذه التكنولوجيا في الأجهزة الإلكترونية الذكية القابلة للارتداء للمراقبة الصحية وكلاصقات للجروح.
المصدر: صحيفة الخليج
كلمات دلالية: فيديوهات القابلة للارتداء
إقرأ أيضاً:
«الموارد البشرية والتوطين» تنظم فعاليات «عمالنا نبض أعمالنا»
دبي (وام)
أخبار ذات صلةنظمت وزارة الموارد البشرية والتوطين، بالتعاون مع شركائها في الجهات الحكومية الاتحادية والمحلية، باقة من الفعاليات الاحتفالية والأنشطة الاجتماعية والترفيهية المخصصة للعمال، في عطلة عيد الفطر المبارك، وذلك في 10 مواقع على مستوى الدولة.
وجاء تنظيم الفعاليات الاحتفالية، تحت شعار «عمالنا نبض أعمالنا»، بالتعاون بين الوزارة ووزارة الداخلية، والهيئة الاتحادية للهوية والجنسية والجمارك وأمن المنافذ، والهيئة العامة للشؤون الإسلامية والأوقاف والزكاة، والقيادات العامة لكل من شرطة أبوظبي ودبي والشارقة، والبلديات على مستوى الدولة، ومجموعة موانئ أبوظبي، والإدارة العامة للإقامة وشؤون الأجانب في دبي، وهيئة أبوظبي للدفاع المدني، والإدارة العامة للدفاع المدني في دبي، واللجنة الدائمة لشؤون العمال في دبي، وهيئة الطرق والمواصلات في دبي ودائرة الشؤون الإسلامية والعمل الخيري في دبي، وهيئة تطوير معايير العمل في الشارقة، والإسعاف الوطني، ومؤسسة دبي للإسعاف، وهيئة مناطق رأس الخيمة الاقتصادية «راكز».
فعاليات منوعة
تضمنت الفعاليات، سحوبات على جوائز قيمة، من ضمنها السحب على سيارة وعروض الفلكلور ومسابقات وتوزيع الهدايا على العمال في مواقع الاحتفالات، التي نظمت في مصفح والمفرق بأبوظبي، وجبل علي بدبي، والصجعة بالشارقة، والجرف بعجمان، وأم القيوين، ومنطقة راكز برأس الخيمة، والحيل الصناعية بالفجيرة، وفي قرية دولسكو العمالية. وشارك عدد من موظفي الوزارة وشركائها العمال أداء صلاة العيد في المواقع، التي شهدت إقامة الفعاليات على مستوى الدولة، وتبادلوا معهم التهاني بهذه المناسبة السعيدة.
وتأتي الفعاليات الاحتفالية، في إطار المنهجية المستدامة التي رسختها وزارة الموارد البشرية والتوطين، بالتعاون مع شركائها لمشاركة العمال في المناسبات والأعياد والمناسبات الوطنية كافة في الدولة، وتعزيز اندماجهم المجتمعي، وذلك في إطار استراتيجيتها الرامية لتعزيز رفاهية العمال وجودة حياتهم، وإدخال البهجة على قلوبهم، والإضاءة على دورهم المحوري في مسيرة التنمية المستدامة التي تشهدها الدولة.