باحثون يطورون نسيجاً ذكياً لتحويل حرارة الجسم إلى كهرباء

شفق نيوز/ صمم باحثو جامعة واترلو الكندية نسيجًا مبتكرًا يمكنه تحويل حرارة الجسم وأشعة الشمس إلى كهرباء، في خطوة هامة نحو تطوير "الأقمشة الذكية".

وقال الباحثون إن "النسيج الذكي" يمكن تعزيز وظائفه عند دمجه مع أجهزة الاستشعار، مما يجعله قادرًا على مراقبة معدل ضربات القلب ودرجة الحرارة، وحتى اكتشاف المواد الكيميائية في الأنفاس.

ووفقًا للدراسة، نجح فريق البحث في دمج مواد متطورة مثل MXene والبوليمرات الموصلة، المعروفة بموصليتها الكهربائية العالية ومرونتها، مع تقنيات إنتاج المنسوجات المتطورة.

وابتكر الفريق سطحًا يجذب جزيئات MXene عبر الروابط الهيدروجينية، مما أدى إلى إنتاج نسيج حراري كهربائي قابل للتمدد.

وقال يونينغ لي، أستاذ 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 حاليًا "طاقة خارجية أو إعادة شحن منتظمة"، لكن هذا النسيج الجديد يلغي الحاجة إلى البطاريات تمامًا.

وأكد الباحثون أن النسيج الجديد أكثر استقرارًا ومتانة وفعالية من حيث التكلفة مقارنة بالخيارات الحالية في السوق.

وأضاف لي: "تعتبر أجهزة الاستشعار المطبوعة، بما في ذلك تلك المدمجة في الأقمشة الذكية، مثالية لجمع البيانات ومراقبتها بشكل مستمر. وهذا النسيج الذكي الجديد هو خطوة إلى الأمام في جعل هذه التطبيقات عملية."

وكشف الفريق أنه عند دمج "النسيج الذكي" في قناع، فإنه يمكن تحويل حرارة الجسم إلى كهرباء باستخدام الفرق في درجة الحرارة بين الجسم والبيئة، مما يسمح بمراقبة دقيقة لمعدل التنفس واكتشاف المؤشرات الكيميائية للفيروسات والأمراض الأخرى.

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 تطوير تطبيق للهواتف الذكية لجمع ونقل البيانات الصحية مباشرة إلى مقدمي الرعاية الصحية.

المصدر: موقع RT