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:
العقبة تحتفي بالشباب في ختام مهرجانها الرياضي الثاني وسط أجواء مفعمة بالطاقة والفرح
صراحة نيوز – بأجواء مليئة بالحماسة والفرح، اختُتم أمس الجمعة مهرجان العقبة الرياضي الثاني لعام 2025 في مدينة الأمير حمزة للشباب، برعاية أمين عام وزارة الشباب الدكتور مازن أبو بقر، مندوباً عن وزير الشباب الدكتور رائد سامي العدوان، وبمشاركة مميزة من مختلف مؤسسات العقبة وأهاليها.
المهرجان، الذي نظمه نادي مدينة الأمير حمزة للشباب بالتعاون مع سلطة منطقة العقبة الاقتصادية الخاصة، جمع بين المنافسة والتسلية، وبين الروح الرياضية والبهجة، وسط حضور واسع من الشخصيات الرسمية والمجتمعية، وعدد كبير من الشباب والرياضيين والأهالي الذين صنعوا معاً لوحة مليئة بالحياة والطاقة الإيجابية.
وخلال الحفل الختامي، أكد الدكتور مازن أبو بقر أن مثل هذه الفعاليات تجسِّد رؤية وزارة الشباب في تمكين الشباب وإطلاق طاقاتهم، مشيراً إلى أن العقبة أصبحت نموذجاً يحتذى في دعم الأنشطة الشبابية والرياضية وتعزيز روح الانتماء والمواطنة.
من جانبه، أوضح مدير مدينة الأمير حمزة للشباب أحمد الحسن أن المهرجان يأتي استكمالاً للشراكة المميزة بين الوزارة وسلطة العقبة، لترسيخ نهج رياضي مستدام يترجم الرؤية الملكية السامية في خدمة الشباب ودعمهم في مختلف المجالات.
وتنوعت فعاليات المهرجان بين الألعاب الجماعية والفردية، من كرة القدم والسلة إلى تنس الطاولة والسباحة والكرة الشاطئية، مروراً برياضات الدفاع عن النفس كالجودو، التايكواندو، الكاراتيه، المواي تاي، والكيك بوكسينج، إلى جانب الشطرنج، الماراثون، وسباقات الدراجات الهوائية، لتشكل تجربة رياضية متكاملة أظهرت إبداع الشباب وروحهم التنافسية العالية.
وفي ختام الحفل، عمَّت الفرحة المكان بتتويج الفائزين بالميداليات وسط إعجاب وتصفيق الحضور، حيث هنَّأ الدكتور أبو بقر جميع المشاركين على إنجازاتهم وتميزهم، مؤكداً أن كل من شارك هو فائز بروحه وعطائه.
مهرجان العقبة الرياضي هذا العام كان أكثر من مجرد منافسة، كان احتفالاً بالشباب، بالطاقة، وبالحلم الأردني الجميل .
مسير راجل ووقفة في سنحان بالذكرى الثانية لعملية طوفان الأقصى