تطوير “نسيج ذكي” يولد الكهرباء من حرارة الجسم
تاريخ النشر: 19th, August 2024 GMT
#سواليف
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.
مقالات ذات صلة
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: سواليف
كلمات دلالية: سواليف حرارة الجسم الشمس كهرباء
إقرأ أيضاً:
مدير مستشفى الأطفال بمجمع ناصر: هكذا تتأثر أجسام الصغار بالتجويع وسوء التغذية
حذر مدير مستشفى الأطفال في مجمع ناصر الطبي، الدكتور أحمد الفرا من أن أرقام شهداء التجويع في قطاع غزة سترتفع خصوصا في فئة الأطفال، ما لم يتم إدخال المواد الغذائية وحليب الأطفال بأقصى سرعة.
وقال إن نحو مليون طفل مهددون بسبب الجوع وسوء التغذية، مشيرا إلى أن الأطفال الموجودين في قسم التغذية بمجمع ناصر الطبي تحولت أجسامهم إلى عظام يكسوها الجلد، بعد أن فقدوا العضلات والنسيج الشحمي تحت الجلد.
وأكد أن هناك مليون مواطن في منطقة محافظة خان يونس جنوبي القطاع جلهم يعانون من سوء التغذية بدرجات متفاوتة، لكن أخطر الحالات هي في أوساط الأطفال بسبب عدم توفر الحليب.
وقال الدكتور الفرا -في مداخلة مع قناة الجزيرة- إن الأمهات استخدمن المحليات والماء وبعضهن تضع شوربة عدس في رضاعة أطفال لا تتجاوز أعمارهم شهرين و3 أشهر، وهذا لا يتوافق مع بروتوكولات التغذية على المستوى العالمي.
وشرح الدكتور الفرا أن الأطفال يتأثرون بسوء التغذية أكثر من الكبار الذين يتحملون الصيام لفترات طويلة، فالأطفال فئة هشة والكبد لديهم صغير وعنصر الطاقة المختزن في الكبد قليل، بالإضافة إلى أن كميات العضلات والنسيج الشحمي قليلة.
كما أن المصدر الخاص بالطاقة لدى الأطفال هو الحليب سواء بالرضاعة الطبيعية أو الصناعية، وبمجرد أن يفقد الطفل هذا الوارد اليومي من الغذاء خلال 24 ساعة يتم توقف عملية الاستقلاب في جسمه بنسبة 35% .
وعندما يستنفد الجسم كل مصادر الطاقة، فإنه يدخل في مرحلة تصبح فيها جميع العمليات الحيوية والاستقلابية في الجسم على أهبة التوقف، ويظهر من خلال حدوث انخفاض شديد في الضغط وفي عدد ضربات القلب وفي عدد مرات التنفس وفي درجة الحرارة، وحتى الكلى تصبح تعمل في أقل مستوياتها.
وفي هذه المرحلة يحدث -وفق الدكتور الفرا- اختلال في أملاح الدم وكمون في جميع أنحاء الجسم وينتهي ذلك بدخول الطفل في سبات وهي مرحلة ما قبل الوفاة. وقال إن هذه المراحل تأخذ فترة طويلة عند الكبار.
إعلانووثّقت مستشفيات قطاع غزة استشهاد 6 فلسطينيين بينهم طفلان خلال الساعات الـ24 الماضية بسبب المجاعة ونقص الدواء.
تعزيز الشفافية والمشاركة.. مذكرة تفاهم جديدة بين مفوضية الانتخابات ومؤسسة بحثية وطنية