تطوير “نسيج ذكي” يولد الكهرباء من حرارة الجسم
تاريخ النشر: 18th, August 2024 GMT
كندا – صمم باحثو جامعة واترلو الكندية نسيجا مبتكرا لتحويل حرارة الجسم وأشعة الشمس إلى كهرباء، في خطوة هامة ضمن مجال تطوير “الأقمشة الذكية”.
وقال الباحثون إنه يمكن تعزيز وظائف “النسيج الذكي” عند دمجه مع أجهزة الاستشعار، بحيث يمكن استخدامه لمراقبة معدل ضربات القلب ودرجة الحرارة، وحتى اكتشاف المواد الكيميائية في الأنفاس.
وأوضحت الدراسة أن فريق البحث نجح في الجمع بين مواد مطوّرة، مثل MXene والبوليمرات الموصلة، التي تُعرف بموصليتها الكهربائية العالية ومرونتها، وطرق إنتاج المنسوجات المتطورة.
وابتكر الفريق سطحا يجذب جزيئات MXene عبر الروابط الهيدروجينية، ما أدى إلى إنتاج نسيج حراري كهربائي قابل للتمدد.
وقال يونينغ لي، الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية: “طورنا مادة قماشية ذات قدرات استشعار متعددة الوظائف وإمكانات ذاتية التشغيل. وهذا الابتكار يقربنا من التطبيقات العملية للأقمشة الذكية”.
وتتطلب معظم الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء اليوم “طاقة خارجية أو إعادة شحن منتظمة”، لكن هذا النسيج المبتكر يلغي الحاجة إلى البطاريات تماما.
ويؤكد الباحثون أن النسيج الجديد أكثر استقرارا ومتانة وفعالية من حيث التكلفة، من الخيارات الموجودة في السوق.
وقال لي: “تعتبر أجهزة الاستشعار المطبوعة، بما في ذلك تلك المضمنة في الأقمشة الذكية، مثالية لجمع البيانات ومراقبتها بشكل مستمر. وهذا النسيج الذكي الجديد هو خطوة إلى الأمام في جعل هذه التطبيقات عملية”.
وكشف الفريق إنه عند دمج “النسيج الذكي” في قناع ما، فإنه يعمل على تحويل حرارة الجسم إلى كهرباء باستخدام الفرق في درجة الحرارة بين الجسم والبيئة، ما يتيح مراقبة دقيقة لمعدل التنفس، مع اكتشاف المؤشرات الكيميائية للفيروسات وأمراض أخرى.
كما أفادت الدراسة أن “قدرات استشعار الإجهاد الاستثنائية للنسيج الكهروحراري القائم على MXene، تسهل مراقبة حالة مفاصل الجسم من خلال تشوهها”.
ويخطط الفريق لتحسين أداء النسيج ودمجه مع المكونات الإلكترونية، بالإضافة إلى خطط لإنشاء تطبيق للهواتف الذكية من شأنه جمع ونقل البيانات الصحية مباشرة إلى مقدمي الرعاية الصحية.
نُشرت النتائج في مجلة علوم وتكنولوجيا المواد.
المصدر: interesting engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
بالتزامن مع "كوب 29".. خطة أميركية لمضاعفة إنتاج الكهرباء من الطاقة النووية 3 مرات
الاقتصاد نيوز - متابعة
تسعى إدارة الرئيس الأميركي جو بايدن إلى زيادة القدرة الإنتاجية لتوليد الكهرباء من الطاقة النووية في الولايات المتحدة بمقدار ثلاثة أضعاف بحلول عام 2050، وذلك في ظل تزايد الطلب على هذه التكنولوجيا الخالية من الانبعاثات الكربونية.
وفقاً لخارطة طريق سيتم الكشف عنها اليوم، تخطط الولايات المتحدة لإضافة 200 غيغاواط جديدة من السعة الإنتاجية للطاقة النووية بحلول منتصف القرن عبر بناء مفاعلات جديدة وإعادة تشغيل المحطات القديمة وتحديث المرافق القائمة.
وعلى المدى القصير، تهدف الإدارة إلى إضافة 35 غيغاواط من السعة الإنتاجية الجديدة خلال العقد المقبل. وأوضح علي زيدي، مستشار المناخ الوطني للبيت الأبيض، أن الولايات المتحدة تمكنت خلال السنوات الأربع الماضية من بناء القدرات والخبرة اللازمة لتنفيذ هذا المخطط.