تقنية جديدة لكشف التوتر عبر الوشم الإلكتروني

تصور لشكل الوشم الإلكتروني وآلية عمله (جامعة تكساس)

يمكن أن تخبرنا راحة اليد كثيراً عن حالتنا العاطفية؛ حيث تميل إلى التبلل عندما نكون متحمسين أو متوترين، ويكون ذلك مؤشراً لقياس الإجهاد والتوتر، لكن الأجهزة التي تقوم بذلك الآن ضخمة وغير موثوقة، ويمكن أن تسبب وصمة العار الاجتماعية؛ لأنها تكون مرئية للغاية على أجزاء بارزة من الجسم.
وقام باحثون من جامعة تكساس الأميركية بعلاج تلك المشكلة، عن طريق ابتكار تقنية الوشم الإلكتروني، التي تتبع النشاط الكهربائي للجلد، وتقدم بيانات عن الشعور بالتوتر.
وفي ورقة بحثية جديدة نُشرت في العدد الأخير من دورية «نيتشر كومينيكيشن»، أعلن الباحثون عن تفاصيل هذا الوشم الإلكتروني الذي يعتمد على «الجرافين»، والذي يتم ربطه براحة اليد، وهو غير مرئي تقريباً، ويتصل بساعة ذكية.
و«الجرافين» مادة مشتقة من الكربون، طورها العالمان الروسيان: أندريه غييم، وكونستانتين نوفوسيلوف، من جامعة مانشستر البريطانية عام 2004، وتتمتع بعدة مزايا، أهمها قدرتها على توصيل الكهرباء، والسماح بنفاذ الحرارة والضوء عبر جزيئاتها.
وعملت نانشو لو، الأستاذة في قسم هندسة الطيران وميكانيكا الهندسة بجامعة تكساس، وفريقها البحثي، لسنوات، على تطوير هذه التقنية للوشم الإلكتروني القابل للارتداء، وكان «الجرافين» مادة مفضلة بسبب رقته ومدى جودته في قياس الجهد الكهربائي من جسم الإنسان، ما يؤدي إلى الحصول على قراءات دقيقة للغاية.
واستخدم الباحثون شريطاً به طبقتان من «الجرافين» والذهب متداخلتان جزئياً، ومن خلال ثني الشريط للخلف وللأمام، يمكنه التعامل مع الضغط الذي يأتي مع حركات اليد للأنشطة اليومية، مثل الإمساك بعجلة القيادة في أثناء القيادة، وفتح الأبواب، والجري.
وتقول لو في تقرير نشره، الجمعة، الموقع الإلكتروني لجامعة تكساس: «الإنجاز الأكبر في هذا العمل، هو كيف أن الوشم الإلكتروني على راحة اليد قادر على نقل البيانات بنجاح إلى دائرة صلبة، وهي في هذه الحالة ساعة ذكية متاحة تجارياً».
وتستخدم تقنية مراقبة راحة اليد الحالية أقطاباً ضخمة تكون مرئية جداً، أو مستشعرات توضع على أجزاء أخرى من الجسم، ما يعطي قراءة أقل دقة.
وجرب باحثون آخرون طرقاً تستخدم شرائط بسمك نانومتر؛ لكنها لم تتمكن من التعامل مع إجهاد الحركة المستمرة، وكانت الطريقة المبتكرة في هذا البحث أكثر قدرة على اكتشاف الإجهاد بمقدار خمسين ضعفاً مقارنة بهذه الأشرطة.