جهاز مرن يستمد طاقته من حرارة الجسم

الجهاز الجديد مرن ويستخدم حرارة الجسم لتشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة (جامعة واشنطن)
الجهاز الجديد مرن ويستخدم حرارة الجسم لتشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة (جامعة واشنطن)
TT

جهاز مرن يستمد طاقته من حرارة الجسم

الجهاز الجديد مرن ويستخدم حرارة الجسم لتشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة (جامعة واشنطن)
الجهاز الجديد مرن ويستخدم حرارة الجسم لتشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة (جامعة واشنطن)

في تطور تكنولوجي جديد، تمكن باحثون أميركيون، من تطوير جهاز مرن وقابل للارتداء يمكنه تحويل حرارة الجسم إلى طاقة كهربائية لتشغيل أجهزة إلكترونية صغيرة مثل البطاريات أو المصابيح المضيئة (LED).

وأوضح الباحثون، بجامعة واشنطن أن هذا الجهاز يُعد ابتكاراً مثيراً، حيث يعمل فور وضعه على الجلد لإضاءة مصباح (LED) باستخدام حرارة الجسم فقط، ونشرت النتائج، الثلاثاء، في دورية «Advanced Materials».

ووفق الفريق، فإن أحد عيوب أجهزة تتبع اللياقة البدنية والأجهزة القابلة للارتداء الأخرى هو انتهاء عمر البطاريات بمرور الوقت، لكن ماذا لو تمكنا في المستقبل من استخدام حرارة الجسم لتزويد هذه التكنولوجيا بالطاقة؟

تقليدياً، تكون الأجهزة التي تستخدم الحرارة لتوليد الكهرباء صلبة وهشة، لكن فريق البحث ابتكر جهازاً شديد المرونة والنعومة بحيث يتكيف مع شكل ذراع الشخص.

وصُمم هذا الجهاز من الصفر. وبدأ الباحثون بالتصميمات لتحديد أفضل مجموعة من المواد والهياكل، ثم قاموا بإنشاء معظم المكونات في المختبر.

ووفق الفريق، فإن الجهاز يتميز بقدرته على الاستمرار في العمل حتى بعد تعرضه للثقب عدة مرات أو تمديده لآلاف المرات، مما يجعله مرناً وقوياً للغاية.

ويتكون الجهاز من ثلاث طبقات رئيسية، هي طبقة مركزية تحتوي على أشباه موصلات حرارية تحول الحرارة إلى كهرباء، وهذه الطبقة محاطة بمواد مركبة مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد لتعزيز كفاءة تحويل الطاقة وتقليل الوزن. ولإعطائه مرونة بعد التمدد، تم استخدام معادن سائلة موصلة لتوصيل أشباه الموصلات.

ويؤكد الفريق البحثي أن هذا الجهاز يمكن أن يستخدم في العديد من التطبيقات الأخرى بجانب الأجهزة القابلة للارتداء. على سبيل المثال، يمكن تثبيته على الأجهزة الإلكترونية التي ترتفع حرارتها في أثناء العمل، مثل خوادم مراكز البيانات، لاستخدام الحرارة المهدرة في تشغيل مستشعرات لمراقبة درجة الحرارة والرطوبة، مما يساعد في تقليل استهلاك الطاقة.

وقال الباحثون إن الجهاز يعتمد على تقنيات جديدة تتيح له تحويل حرارة الجسم مباشرة إلى طاقة كهربائية، وهو إنجاز لم يكن ممكناً من قبل باستخدام الأجهزة التقليدية.

وأضافوا أنه يمكن استخدام هذا الجهاز لتسخين أو تبريد الأسطح، ما قد يفتح الباب لاستخدامه في تقنيات الواقع الافتراضي وغيرها من الأجهزة القابلة للارتداء لخلق أحاسيس حارة وباردة على الجلد، أو تحسين الراحة العامة للمستخدمين الذين يستخدمون هذه الأجهزة.


مقالات ذات صلة

«الشرق الأوسط» تدخل مختبر «مايكروسوفت للتكنولوجيا الشاملة» في أميركا

خاص المختبر يُجسد رؤية «مايكروسوفت» للشمولية والتزامها بتمكين ذوي الإعاقة عبر تكنولوجيا تلبي احتياجاتهم (الشرق الأوسط)

«الشرق الأوسط» تدخل مختبر «مايكروسوفت للتكنولوجيا الشاملة» في أميركا

يُجسد المختبر التزام «مايكروسوفت» بتوفير تكنولوجيا تخدم جميع الأفراد بغض النظر عن قدراتهم البدنية أو الإدراكية.

نسيم رمضان (سياتل - الولايات المتحدة)
علوم ذراع روبوتية ذكية (جامعة فيينا للتكنولوجيا)

تطوير روبوت لتنظيف دورات المياه

نجح فريق من الباحثين في تطوير روبوت جديد يمكنه أن يحاكي حركات البشر في تنظيف دورات المياه بكفاءة عالية.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك الجهاز يحتوي على شبكة من 19 مشغلاً مغناطيسياً محاطاً بمادة سيليكون مرنة (جامعة نورث وسترن)

جهاز يوجه المكفوفين لتجنب العوائق والحفاظ على التوازن

طوّر فريق من المهندسين، بقيادة جامعة نورث وسترن الأميركية، جهازاً قابلاً للارتداء يحاكي حاسة اللمس؛ لمساعدة ذوي الإعاقة البصرية ومستخدمي الأطراف الاصطناعية.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق نسخة مُكبرة من البطارية (جامعة أكسفورد)

بطارية ليثيوم قابلة للتحلُّل داخل الجسم

حقّق باحثو جامعة «أكسفورد» البريطانية خطوة مهمّة نحو إنتاج بطاريات ذكية مصغَّرة وناعمة الملمس يمكن استخدامها في مجموعة متنوّعة من التطبيقات الطبّية داخل الجسم.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق ثمرة الكاكاو من بيكسباي

شوكولاتة صحية وأكثر استدامة... اختراع سويسري جديد

قام باحثون في المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ السويسرية، بقيادة العالم كيم ميشرا وفريقه، بتطوير طريقة جديدة لصنع الشوكولاتة باستخدام كامل ثمرة الكاكاو.

«الشرق الأوسط» (زيوريخ)

هل العسل مفيد بالفعل لصحتك؟

يستخدم الكثير منا العسل بشكل يومي في مختلف الأشياء (رويترز)
يستخدم الكثير منا العسل بشكل يومي في مختلف الأشياء (رويترز)
TT

هل العسل مفيد بالفعل لصحتك؟

يستخدم الكثير منا العسل بشكل يومي في مختلف الأشياء (رويترز)
يستخدم الكثير منا العسل بشكل يومي في مختلف الأشياء (رويترز)

يستخدم الكثير منا العسل بشكل يومي في مختلف الأشياء، من إضافته إلى الحلوى أو إلى الزبادي، وخلطه مع صلصات السلطة، إلى تناوله لتهدئة نزلات البرد أو استخدامه أحياناً في علاج الحروق.

في هذا السياق، تحدثت صحيفة «التلغراف» البريطانية مع عدد من الخبراء بشأن الفوائد الصحية للعسل، وما إذا كان هناك بعض الأشخاص الممنوعين من تناوله.

فما هي الفوائد الصحية للعسل؟

يحمي صحة القلب

تقول خبيرة التغذية جولي جو: «قد يساعد العسل في خفض ضغط الدم وتنظيم إيقاعات القلب - وهي عوامل تساهم في تحسين صحة القلب والأوعية الدموية».

وتظهر دراسات صغيرة أن العسل قد يحسّن مستويات الكوليسترول؛ ما قد يقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب.

من جهته، قال روب هوبسون، خبير التغذية البريطاني، إن العسل يحتوي على البوليفينول، وهو من مضادات الأكسدة الطبيعية التي قد تساعد في تقليل الإجهاد التأكسدي والالتهابات - وكلاهما يلعب دوراً في أمراض القلب.

يخفّف السعال ونزلات البرد

لقد وُجد أن العسل له بعض الفوائد الطبية، مثل علاج السعال المزعج.

ووجدت دراسة أجراها باحثون في جامعة أكسفورد أن العسل يقلل من شدة السعال ونزلات البرد وتكرارهما ومدتهما مقارنة بالعلاجات المعتادة (مثل مضادات الهيستامين وشراب السعال ومضادات الالتهابات).

وتقول جو: «يغطي القوام السميك للعسل الحلق؛ ما يقلل من التهيج ويوفر راحة فورية للسعال».

يعزّز صحة المناعة

يقول هوبسون: «يحتوي العسل على البوليفينول والفلافونويد، وهي مضادات أكسدة طبيعية تساعد في تقليل الإجهاد التأكسدي والالتهابات».

وتشير الدراسات المعملية إلى أن العسل قد يعزّز جهاز المناعة عن طريق زيادة نشاط الخلايا المناعية، على الرغم من الحاجة إلى المزيد من التجارب البشرية لتأكيد هذا التأثير.

يعزّز صحة الأمعاء

توضح جو: «إن صحة الأمعاء الجيدة هي مفتاح صحتنا العامة. تمنع بطانة الأمعاء الصحية البكتيريا الضارة أو مسببات الأمراض من دخول الجسم وتحفيز نشاط الخلايا المناعية».

وتضيف: «وهنا يمكن أن يلعب العسل دوراً. فهو يحتوي على البريبايوتكس التي تغذي البكتيريا المفيدة في أمعائنا، التي تلعب دوراً رئيسياً في تنظيم المناعة».

تسريع التئام الجروح

لقد ثبت أن العسل يساعد في التئام الجروح والحروق.

وقد أظهرت دراسة من جامعة أوكلاند أنه قد يشفي هذه الإصابات بشكل أسرع من الضمادات التقليدية المصنوعة من مواد مثل الشاش والكتان.

هل يوجد أضرار لتناول العسل؟

على الرغم من أن العسل يُروَّج له بكونه بديلاً أكثر تغذية للسكر بسبب خصائصه الصحية، فإن الخبراء يحذّرون من الإفراط في تناوله؛ لأنه يمكن أن يساهم في زيادة الوزن وتسوس الأسنان.

وتقول جو: «يتكون العسل في المقام الأول من السكريات (الغلوكوز والفركتوز). وفي حين أن له فوائد لا تتمتع بها السكريات المكررة، إلا أن له تأثيراً مماثلاً على رفع مستويات السكر في الدم».

ومع ذلك، فإن تضمين العسل في وجبة متوازنة تحتوي على أطعمة غنية بالبروتين والألياف والدهون الصحية يمكن أن يساعد في تخفيف تأثيره على نسبة السكر في الدم، وفقاً لجو.

هل العسل مفيد للجميع؟

يقول هوبسون: «لا ينبغي إعطاء العسل أبداً للأطفال دون سن عام واحد بسبب خطر التسمم الغذائي لدى الرضع».

والتسمم الغذائي هو مرض خطير يحدث بسبب تناول بكتيريا Clostridium botulinum، التي تعيش في التربة والغبار ويمكن أن تلوث العسل.

كما أشار هوبسون إلى أن مرضى السكري من النوع الثاني لا ينبغي لهم تضمين العسل بشكل روتيني في نظامهم الغذائي؛ لأنه يمكن أن يتسبب في ارتفاع مستويات السكر في الدم لديهم، مضيفاً: «يجب عليهم تناوله بحذر ومعاملته مثل أي نوع آخر من المُحليات مثل السكر».

من جهتها، تقول جو إن أولئك الذين يعانون حساسية تجاه النحل أو حبوب لقاح النحل أو العسل يجب أن يتجنبوا تناول العسل، حيث إنهم قد يعانون رد فعل تحسسياً إذا تناولوه.