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)

منتجات العناية الشخصية قد تقود الفتيات إلى البلوغ المبكر

تشمل تلك المواد «مسك أمبريت» الذي يُستخدم في بعض العطور ومنتجات العناية الشخصية (جامعة كاليفورنيا)
تشمل تلك المواد «مسك أمبريت» الذي يُستخدم في بعض العطور ومنتجات العناية الشخصية (جامعة كاليفورنيا)
TT

منتجات العناية الشخصية قد تقود الفتيات إلى البلوغ المبكر

تشمل تلك المواد «مسك أمبريت» الذي يُستخدم في بعض العطور ومنتجات العناية الشخصية (جامعة كاليفورنيا)
تشمل تلك المواد «مسك أمبريت» الذي يُستخدم في بعض العطور ومنتجات العناية الشخصية (جامعة كاليفورنيا)

أظهرت دراسة جديدة أجراها باحثون من «المعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية» في الولايات المتحدة، أن الفتيات المعرّضات لبعض المواد الكيميائية التي تعطّل عمل الغدد الصماء قد يتعرّضن للبلوغ مبكراً.

ووفقاً لنتائج الدراسة المنشورة في مجلة «إندوكرينمولوجي»، الثلاثاء، وهي المجلة العلمية الأساسية الرائدة لـ«جمعية الغدد الصماء» الأميركية، فإن «المواد الكيميائية التي تعطّل الغدد الصماء تحاكي الهرمونات في نظام الغدد الصماء بالجسم أو تمنع عملها أو تتداخل معه».

وهو ما علّقت عليه الباحثة الرئيسية بالدراسة، الدكتورة ناتالي شو، من «المعهد الوطني لعلوم الصحة البيئية» في نورث كارولاينا بأميركا قائلة: «كان هناك اتجاه مثير للقلق نحو البلوغ المبكر لدى الفتيات، مما استدعى النظر في تأثير المواد الكيميائية في بيئتنا»، موضحة أن «البلوغ المبكر يرتبط بزيادة خطر الإصابة بالمشكلات النفسية والاجتماعية وأمراض السمنة والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية وسرطان الثدي».

وأضافت، في بيان صحافي، الثلاثاء: «لقد أجرينا فحصاً شاملاً لـ10 آلاف مركب بيئي مع دراسات متابعة موسعة باستخدام خلايا الدماغ البشرية التي تتحكم في المحور التناسلي، وحدّد فريقنا البحثي عديداً من المواد الكيميائية التي قد تُسهم في البلوغ المبكر لدى الفتيات».

وتشمل هذه المواد الكيميائية «مسك أمبريت»، وهو مادة كيميائية تُستخدم في بعض المنظفات والعطور ومنتجات العناية الشخصية، ومجموعة من الأدوية تُسمّى «مضادات الكولين». تأتي هذه النتائج بعد فحص فريق البحث مكتبة «Tox21» التي تحتوي على 10 آلاف مركب من الأدوية المرخصة والمواد الكيميائية البيئية والمكملات الغذائية ذات الصلة بعملية البلوغ لدى الفتيات.

وقد أجرى الفريق البحثي تحليل متابعة باستخدام الخلايا العصبية تحت المهاد البشرية وسمك الزرد، ووجدوا أن مركبات «المسك» هذه تزيد من عدد الخلايا العصبية التي تحفّز عملية التعبير عن هذه الهرمونات في الجسم.

من جانبها، تشدد شو على «قدرة هذه المركبات على تحفيز مستقبلات رئيسية في منطقة تحت المهاد بالدماغ -مستقبل هرمون إطلاق الغدد التناسلية- والتعرّض لها يؤدي إلى تنشيط المحور التناسلي بالدماغ لدى الأطفال قبل الأوان».

ووفقاً لفريق البحث، فإن مستخلص «مسك أمبريت» مثير للقلق؛ لأنه يمكن العثور عليه في منتجات العناية الشخصية، وقد اقترحت بعض الدراسات التي أُجريت على الفئران أنه يمكن أن يعبر حاجز الدم في الدماغ.