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:
عبر “نظام انزلاقي” متطور ..ابتكار روسي يغير قواعد استخراج النفط
الثورة نت/..
ابتكر علماء من المدرسة العليا للنفط التابعة لجامعة أستراخان الروسية الحكومية للتكنولوجيا، نموذجا ثلاثي الأبعاد ووثائق تصميم لنظام حركة منصة الحفر “إم بي يو- 3000/170” مطور، يسمح بإنتاج للنفط أكثر كفاءة، ،حسبما نقلت وكالة “سبوتنيك” عن العلماء.
ويُطلق على حفر آبار عدة في موقع واحد اسم الحفر العنقودي، كما أنه يقلل من كمية أعمال البناء والتركيب المطلوبة، ويقلل أيضًا من الحاجة إلى المرافق الإضافية، مثل الطرق وخطوط الأنابيب وخطوط الكهرباء، لتطوير الحقل. ولكن حتى في هذه الحالة، هناك فرصة لخفض التكاليف.
باحثون من المدرسة العليا للنفط ،وفقا لوكالة سبوتنيك، قاموا بتطوير نظام من النوع المنزلق لتحريك منصة الحفر “إم بي يو- 3000/170” بناءً على طلب شركة “تات نفت”، إذ يهدف التطوير إلى نقل منصة الحفر دون تفكيكها.
في السابق، بعد حفر بئر واحد، كان يتم تفكيك منصة الحفر ونقلها باستخدام معدات الرفع وإعادة تجميعها في موقع جديد. ونتيجة لذلك، كانت هناك فجوة تتراوح بين 3 إلى 5 أيام بين الانتهاء من حفر بئر واحد والبدء في حفر بئر آخر.
يقول رسلان تالبولين، رئيس مجموعة تطوير وثائق التصميم العملي في مكتب التصميم والتكنولوجيا الخاص بالمدرسة العليا لعلوم النفط والغاز بجامعة أستراخان التقنية الحكومية: “يتيح التصميم الجديد، عند حفر الآبار على منصة، تحريك منصة الحفر أمتارا عدة على نظام منزلق في نصف يوم دون الحاجة إلى تفكيك المنصة. تنزلق المنصة على سطح معدني خاص مُشحم بمادة مضادة للاحتكاك، كما هو الحال في الزلاجات. يتميز التصميم المُطور بأنه أخف وزنًا وأكثر قدرة على الحركة من نظائره، ما يُتيح تحريك منصة الحفر بشكل أسرع”.
وأشار تالبولين إلى أن التطوير يسمح بخفض كبير في تكاليف الوقت والموارد اللازمة لأعمال النقل والتركيب والتفكيك.
وبحسب رئيس المدرسة العليا للنفط، ألكسندر دياكونوف، فإن إحدى مهام الجامعة الحديثة هي أن تكون في تقاطع العلوم المتقدمة والتعليم العملي وهذا يسمح للجامعة بإنشاء حلول هندسية مطلوبة بالفعل في الإنتاج الحقيقي. ويعد تطوير نظام منزلق لتحريك منصة الحفر مثالاً على هذا التفاعل.