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

شوكولاتة صحية وأكثر استدامة... اختراع سويسري جديد

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)
تكنولوجيا الروبوت أظهر القدرة على تنفيذ الحركات التي تعلَّمها (جامعة كاليفورنيا)

تدريب روبوت على الرقص والتلويح ومصافحة البشر

استطاع مهندسون في جامعة كاليفورنيا الأميركية تدريب روبوت على تعلّم وتنفيذ مجموعة متنوّعة من الحركات التعبيرية للتفاعل مع البشر، بما في ذلك رقصات بسيطة وإيماءات.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
تكنولوجيا يتم تشفير محادثات «iMessage» من المرسل إلى المتلقي مما يوفر مستوى عالياً من الخصوصية للرسائل (شاترستوك)

كيف تغادر محادثة «iMessage» جماعية مع وجود مستخدم لنظام «أندرويد»؟

تصبح مغادرة محادثة «iMessage» جماعية على أجهزة «آيفون» مرهقة مع وجود مستخدم لنظام «أندرويد»، إليك الأسباب وطريقة الخروج.

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد مبنى جامعة القصيم (الموقع الالكتروني)

جامعة سعودية تحصل على براءة اختراع لروبوت يعمل بالطاقة الكهرومغناطيسية  

حصلت جامعة «القصيم» على وثيقة براءة اختراع من «الهيئة السعودية للملكية الفكرية»، عن ابتكار روبوت متسلسل يمكن تشغيله بالطاقة الكهرومغناطيسية.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق روبوتات بشرية قادرة على التعبير العاطفي جرى تطويرها بالصين في 6 يونيو 2024 (رويترز)

«صنع في الصين»... روبوتات بشرية قادرة على التعبير العاطفي (صور)

نجح مهندسون بمدينة داليان الساحلية شمال شرقي الصين بمصنع «إكس روبوتس» في تطوير روبوتات بشرية قادرة على التعبير العاطفي.

كوثر وكيل (بكين)

علاج جديد على غرار «أوزمبيك» يحقق نتائج واعدة في مكافحة بدانة الأطفال

أطفال ومراهقون ينطلقون من خط البداية للجري/ المشي السنوي للمرضى وأصدقائهم وعائلاتهم في مستشفى الأطفال بأورورا بولاية كولورادو الأميركية 5 يونيو 2010 (رويترز)
أطفال ومراهقون ينطلقون من خط البداية للجري/ المشي السنوي للمرضى وأصدقائهم وعائلاتهم في مستشفى الأطفال بأورورا بولاية كولورادو الأميركية 5 يونيو 2010 (رويترز)
TT

علاج جديد على غرار «أوزمبيك» يحقق نتائج واعدة في مكافحة بدانة الأطفال

أطفال ومراهقون ينطلقون من خط البداية للجري/ المشي السنوي للمرضى وأصدقائهم وعائلاتهم في مستشفى الأطفال بأورورا بولاية كولورادو الأميركية 5 يونيو 2010 (رويترز)
أطفال ومراهقون ينطلقون من خط البداية للجري/ المشي السنوي للمرضى وأصدقائهم وعائلاتهم في مستشفى الأطفال بأورورا بولاية كولورادو الأميركية 5 يونيو 2010 (رويترز)

أظهرت دراسة، نُشرت نتائجها الأربعاء، أن علاجاً مضاداً للسمنة يعمل بالمبدأ نفسه لعلاج «أوزمبيك» الشهير، يبدو فعالاً ودون آثار جانبية خطِرة لدى الأطفال، لكن لا يمكن تأكيد أهمية هذه النتائج إلا من خلال المتابعة على المدى الطويل.

ويبدو أن «الليراغلوتيد يتفوّق على علاج وهمي، على صعيد القدرة على تغيير الوزن ومؤشر كتلة الجسم» لدى أطفال تتراوح أعمارهم بين ست سنوات واثني عشر عاماً، وفق هذه الدراسة التي نشرت نتائجها مجلة «نيو إنغلاند جورنال أوف ميديسين»، إحدى كبرى المجلات الطبية.

يعمل علاج «ليراغلوتيد (Liraglutide)»، الذي تبيعه مجموعة الأدوية الدنماركية «نوفو نورديسك» تحت اسم «ساكسيندا (Saxenda)»، بالمبدأ نفسه لعلاجيْ «أوزمبيك» و«ويغوفي»، اللذين تنتجهما الشركة من جزيء سيماغلوتيد.

وطُوّرت هذه العلاجات في الأصل لمعالجة مرض السكري، وهي تعمل على إعادة إنتاج عمل هرمون «جي إل بي- 1 (GLP-1)» عن طريق تزخيمه، مع التركيز خصوصاً على لجْم الشهية، وقد أظهرت، في الآونة الأخيرة، فعالية في السيطرة على البدانة.

وقد تُشكل ثورة علاجية، رغم أن عدداً كبيراً من الباحثين والأطباء لا يزالون يتعاملون مع هذه العلاجات بحذر، بانتظار مزيد من البحوث في المراحل المقبلة.

تعتمد دراسة «نيو إنغلاند جورنال أوف ميديسين» على عدد صغير نسبياً من الأطفال. وقد تناول نحو خمسين شخصاً عقّار «الليراغلوتيد» - عن طريق الحقن اليومي - وتناول 23 آخرون دواء وهمياً. وفي كلتا المجموعتين، طُلب من المشاركين أيضاً إجراء تغيير نمط الحياة، لناحية النظام الغذائي والنشاط البدني.

وبعد عام ونيّف، شهد أقل من نصف الأطفال الذين تناولوا «الليراغلوتيد» انخفاض مؤشر كتلة الجسم «BMI»، الذي يقيس النسبة بين الوزن والطول، بنسبة 5 في المائة على الأقل. وكانت هذه الحال بالنسبة لطفلين فقط؛ أي أقل من واحد من كل عشرة، في مجموعة الدواء الوهمي.

ومع ذلك فإن العلاجات؛ من أمثال «أوزمبيك» و«ويغوفي»، تُسبب آثاراً جانبية مزعجة محتملة، مثل الغثيان والقيء، رغم أنها لم تبدُ خطِرة.

وأشاد باحثون بهذه النتائج بوصفها خطوة مشجٍِّعة في علاج البدانة لدى الأطفال، الذين لا يُنصح لهم حالياً بأي علاج في هذا المجال.

وقال الباحث في علم وظائف الأعضاء بجامعة أنغليا روسكين، سايمون كورك، إنه «من الإيجابي أن نرى أن الليراغلوتايد فعال وآمن عند الأطفال».

لكنه حذَّر من أنه «سنحتاج إلى مزيد من الدراسات على مدى فترة أطول، للتأكد من أن نمو هؤلاء الأطفال لن يتأثر لاحقاً بسبب الحد من شهيتهم».