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)

الرياضة قد تساعد جسمك على تخزين الدهون بشكل أفضل

التمارين الرياضية تعزّز قدرة الجسم على تخزين الدهون بشكل أفضل (أ.ف.ب)
التمارين الرياضية تعزّز قدرة الجسم على تخزين الدهون بشكل أفضل (أ.ف.ب)
TT

الرياضة قد تساعد جسمك على تخزين الدهون بشكل أفضل

التمارين الرياضية تعزّز قدرة الجسم على تخزين الدهون بشكل أفضل (أ.ف.ب)
التمارين الرياضية تعزّز قدرة الجسم على تخزين الدهون بشكل أفضل (أ.ف.ب)

لا تساعدك التمارين الرياضية على فقدان الدهون فحسب، وإنما قد تعزّز أيضاً قدرة الجسم على تخزين الدهون بشكل أفضل، وفقاً لدراسة جديدة.

وحسب الدراسة التي نقلتها شبكة «سي إن إن» الأميركية، فقد قارن الباحثون الأنسجة الدهنية الموجودة أسفل الجلد مباشرة لدى 16 مشاركاً يعانون من السمنة، نصفهم أفاد بأنهم مارسوا الرياضة 4 مرات على الأقل في الأسبوع لمدة عامين أو أكثر، والنصف الآخر لم يمارس الرياضة بانتظام على الإطلاق.

ووجد الفريق أن أولئك الذين كان لديهم تاريخ من ممارسة التمارين الرياضية المنتظمة كانت لديهم خلايا دهنية «أظهرت خصائص تزيد من كمية الدهون التي يمكنهم تخزينها».

وقال أستاذ دراسات الحركة في كلية «علم الحركة» بجامعة «ميشيغان»، المؤلف الرئيسي للدراسة، الدكتور جيفري هورويتز: «من المهم أن تكون للأنسجة الدهنية تحت الجلد سعة أكبر، ففي حال إذا اكتسب الشخص وزناً يمكن أن تذهب الدهون إلى هناك بدلاً من تراكمها في الأماكن الأكثر خطورة، مثل القلب أو الكبد».

وأضاف: «لسوء الحظ، يكتسب معظمنا، حتى أولئك الذين يمارسون الرياضة بانتظام، وزناً مع تقدمنا ​​في السن. إذا كانت لدينا قدرة أكبر على تخزين الدهون الزائدة في الأنسجة الدهنية لدينا، بدلاً من القلب والكبد فإن الأمر سيكون أفضل بكثير بالنسبة إلينا».

وأكمل قائلاً: «يتفاعل عديد من الأشخاص بشكل سلبي مع كلمة (دهون). وهذا أمر غير سليم. فالأنسجة الدهنية في حد ذاتها مهمة جداً جداً للصحة. إنها في الواقع خزان مهم لطاقتنا الإضافية. لكن السر يكمن في كيفية تخزينها بالجسم».

ومن جهته، قال مدير الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية والعافية في مؤسسة «الصحة الوطنية» في دنفر الذي لم يشارك في الدراسة، الدكتور أندرو فريمان، إن هذه النتائج تظهر أن الباحثين بحاجة إلى معرفة المزيد عن الأنسجة الدهنية، وكيف ترتبط بالصحة الأيضية وتغييرات نمط الحياة.

ونصح الباحثون بأداء نحو 30 دقيقة من النشاط يومياً، مشيرين إلى أن الأفضل دائماً هو أن يبدأ الشخص يومه بممارسة التمارين، إذ إنها تعمل منشطاً طبيعياً، تماماً مثل القهوة.