ابتكار مولد نانوي يستخرج الطاقة من دم الإنسان
تاريخ النشر: 27th, June 2024 GMT
الولايات المتحدة – ابتكر الفيزيائيون من الولايات المتحدة مولدا نانويا يستخلص الطاقة الكهربائية من الاحتكاك الذي يتولد عندما يمر الدم عبر المكونات الداخلية لهذا الجهاز.
سيجعل تطويره من الممكن توفير الطاقة لمختلف أجهزة الاستشعار المستقلة وأجهزة الاستشعار الحيوية. جاء ذلك في بيان نشرته الخدمة الصحفية لجامعة “بيتسبرغ الأمريكية”.
وقال آلان ويلز، الأستاذ بجامعة بيتسبرغ إن “دم الإنسان عبارة عن محلول مائي يحتوي على عدد كبير من الجزيئات التي تسهّل أو تعيق حركة الكهرباء عبر الدم. وتتضمن هذه المركبات الجلوكوز. ويتيح لنا الجهاز الذي طورناه مراقبة مدى تأثيره على موصلية الدم وإجراء التشخيص الفوري”.
وإن الجهاز الذي طوره الباحثون هو ما يسمى بالمولد النانوي الكهربائي الاحتكاكي، بصفته جهازا قادرا على توليد تيار كهربائي نتيجة احتكاك جزيئات الماء أو سوائل أخرى على الأسطح المطلية بمواد ذات خصائص كهربائية مختلفة.
أما حركة الدم أو السوائل الأخرى بين ألواح هذه المواد تولد شحنات موجبة وسالبة على سطحها، مما يؤدي إلى سريان تيار كهربائي بينها. واقترح الفيزيائيون استخدام هذه الطاقة الكهربائية بغية تشغيل الإلكترونيات وإجراء قياسات تشخيصية ومراقبة كيفية تأثير عملية توليد التيار على المقاومة والخصائص الفيزيائية الأخرى للعينات الحيوية التي تتم دراستها.
واسترشادا بهذه الفكرة، ابتكر العلماء مستشعرا مدمجا للجلوكوز يسمح بتحديد كمية السكر الموجودة في الدم من خلال مقدار قوة وجهد التيار الذي ينتجه المولد النانوي عند تمرير كمية صغيرة من الدم بحجم ملليلتر واحد عبره. وبحسب علماء الفيزياء، فإن هذه القياسات لا تحتاج إلى أدوات متخصصة، لذا يمكن إجراؤها مباشرة في منزل المريض.
واختبر العلماء بنجاح تشغيل هذا النظام التشخيصي على عينات من البلازما الاصطناعية، وكذلك على عينات دم من تسعة متطوعين، وبينهم مصابون بمرض السكري. وتشير هذه النتائج التجريبية، حسب الباحثين، إلى أنه يمكن استخدام المولد النانوي والرقائق الحيوية المبنية عليه لتطوير أجهزة استشعار مستقلة وأنظمة تشخيصية يمكنها العمل حتى في مناطق العالم البعيدة عن الحضارة.
المصدر:تاس
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
ابتكار ثوري لمواجهة الأمراض.. «بيجاما» بالذكاء الاصطناعي لهؤلاء المرضى
لم يعد ارتداء ملابس النوم مجرد طقس يومي للاسترخاء، بل أصبح وسيلة لتعزيز الصحة والنوم بشكل أفضل، وذلك بعد تدخل العلم لاستغلال الذكاء الاصطناعي، في تطوير ملابس النوم، لتصبح وسيلة دفاعية ضد أي اضطرابات قد تحدث أثناء النوم، وخاصة للمرضى الذين يعانون من مشكلات في التنفس وغيرها.. فما تفاصيل هذا الاختراع المرتقب؟
علماء يطورون بيجامات ذكية لإنهاء أزمات النوموكشف علماء من جامعة كامبريدج ابتكارا ثوريا جديدا يعرف باسم «بيجاما ذكية»، وهي بيجاما أو ملابس للنوم مزودة بأجهزة استشعار تعمل بالذكاء الاصطناعي، قادرة على مراقبة أنماط النوم والكشف عن اضطرابات مثل انقطاع التنفس أثناء النوم، وذلك بحسب صحيفة «ديلي ميل» البريطانية، يمكن لهذه التقنية أن تسهم على المدى الطويل في تقليل خطر الإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية والسكري.
«البيجاما» تحتوي على مستشعرات فائقة الحساسية مطبوعة مباشرة على الياقة الخاصة بها، ما يتيح لها التقاط اهتزازات الجسم أثناء النوم وتحليلها لتحديد جودة النوم، إذ صممت بحيث تكون قابلة للغسل ومريحة للاستخدام اليومي، لتصبح بديلاً عمليًا لأنظمة مراقبة النوم التقليدية، التي غالبًا ما تتطلب رقعًا لاصقة أو أجهزة مرهقة وفي بعض الأحيان تحتاج إلى تدخل من الأطباء للتعامل معها.
البروفيسور لويجي أوشيبينتي، قائد فريق البحث في مركز كامبريدج للجرافيين، أكد أن قلة النوم تؤثر سلبًا على الصحة الجسدية والعقلية، ولهذا فإن مراقبة النوم بدقة تعد أمرًا ضروريًا، وأضاف: «نحن بحاجة إلى وسيلة مريحة يمكن استخدامها كل ليلة، وفي الوقت ذاته توفر بيانات موثوقة حول جودة النوم، هذه التقنية المنزلية قد تنبه المستخدمين إلى تغيرات في أنماط نومهم، مما يمنحهم فرصة مناقشة ذلك مع أطبائهم في مرحلة مبكرة».
وتعد مشكلات مثل التنفس من الفم، والشخير، وانقطاع التنفس أثناء النوم من العوامل الأساسية التي تؤدي إلى تدني جودة النوم، ما يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب، الأوعية الدموية، والسكري، وحتى الاكتئاب في بعض الأحيان.
الفاتيكان يصدر بيانا بشأن تطورات الحالة الصحية للبابا فرنسيس