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)

للتخلص من الشخير: عقار لعلاج الصرع قد يكون الحل

الحالة التنفسية التي تسبب الشخير الثقيل تعد مرضاً شائعاً (أ.ف.ب)
الحالة التنفسية التي تسبب الشخير الثقيل تعد مرضاً شائعاً (أ.ف.ب)
TT

للتخلص من الشخير: عقار لعلاج الصرع قد يكون الحل

الحالة التنفسية التي تسبب الشخير الثقيل تعد مرضاً شائعاً (أ.ف.ب)
الحالة التنفسية التي تسبب الشخير الثقيل تعد مرضاً شائعاً (أ.ف.ب)

كشف بحث جديد أن الشخير يمكن علاجه بحبة دواء يومية، بعد أن وجد علماء أن تناول عقار موصوف حالياً لعلاج الصرع يمكن أن يخفض الأعراض لدى مرضى انقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم إلى النصف.

تعد الحالة التنفسية، التي تسبب الشخير الثقيل، مرضاً شائعاً، وغالباً ما ينجم عنها عيش ليالٍ طويلة من دون نوم، وفقاً لصحيفة «التليغراف».

وجدت الدراسة التي قدمت في مؤتمر الجمعية الأوروبية لأمراض الجهاز التنفسي في فيينا أن المرضى الذين تناولوا عقار «سولثيام» شهدوا انخفاضاً حاداً في الأعراض، مثل الشخير واللهاث وأصوات الاختناق.

يمكن أن تؤدي حالة التنفس المتقطعة أيضاً إلى مشاكل خطيرة مثل ارتفاع ضغط الدم، والسكري، وأمراض القلب، والسكتة الدماغية.

يتسبب انقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم في مشاكل بمجرى الهواء، وفي توقف التنفس وبدئه أثناء النوم، مما يؤدي إلى فجوات طويلة بين الأنفاس واللهاث والاستيقاظ بشكل متكرر والشخير بصوت عالٍ.

وتشير بعض التقديرات إلى أن واحداً من كل أربعة بالغين في المملكة المتحدة يعانون من هذه الحالة، مع انتشار الحالات بين الرجال الذين يعانون من زيادة الوزن، والذين تزيد أعمارهم على 40 عاماً.

يمكن علاج هذه الحالة في بعض الأحيان عن طريق فقدان الوزن، والإقلاع عن التدخين، والحد من تناول الكحول، ولكن كثيراً من الأشخاص يحتاجون أيضاً إلى جهاز ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP) طوال الليل.

في الدراسة الجديدة، نظر الخبراء إلى «سولثيام» بوصفه علاجاً بديلاً محتملاً لجهاز ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر، والذي يتضمن قناعاً للوجه، وقد يكون استخدامه غير مريح.

وقال البروفسور جان هيدنر، من جامعة غوتنبرغ في السويد، الذي قدم البحث: «العلاج القياسي لانقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم هو النوم بجهاز ينفخ الهواء من خلال قناع للوجه للحفاظ على مجرى الهواء مفتوحاً. لسوء الحظ، يجد كثير من الأشخاص صعوبة في استخدام هذه الأجهزة على المدى الطويل، لذلك هناك حاجة لعلاجات بديلة».

شملت التجربة 298 شخصاً يعانون من انقطاع النفس الانسدادي أثناء النوم من 28 مركزاً مختلفاً في إسبانيا وفرنسا وبلجيكا وألمانيا وجمهورية التشيك.

وتوصلت الدراسة إلى أن الأشخاص الذين تناولوا «سولثيام» أظهروا توقفاً أقل في التنفس، ومستويات أعلى من الأكسجين في دمائهم أثناء النوم. كما لاحظ المرضى الذين كانوا يشعرون بالنعاس أثناء النهار بانخفاض في هذا الإحساس عندما تناولوا العقار.

وقالت البروفسورة صوفيا شيزا من جامعة كريت، التي لم تشارك في البحث: «هذه واحدة من أولى الدراسات التي تشير إلى أن العلاج الدوائي يمكن أن يساعد بعض المرضى والنتائج واعدة... نحن بحاجة إلى مواصلة اختبار (سولثيام) والعلاجات الأخرى لفهم آثارها طويلة المدى، بما في ذلك أي آثار جانبية».

من جهتها، أوضحت إيريكا رادفورد، رئيسة قسم المشورة الصحية في جمعية الربو والرئة في المملكة المتحدة: «الشيء المثير للاهتمام في هذا البحث هو أنه خطوة أولى في نقل الناس بعيداً عن أجهزة التنفس التي يضعونها أثناء النوم، إلى علاج قائم على الأدوية».