صمم باحثون من جامعة واترلو الكندية، نسيجًا مبتكرًا لتحويل حرارة الجسم وأشعة الشمس إلى كهرباء، في خطوة مهمة ضمن مجال تطوير "الأقمشة الذكية".
وقال الباحثون، في دراسة، إنه يمكن تعزيز وظائف "النسيج الذكي" عند دمجه مع أجهزة الاستشعار، ليمكن استخدامه لمراقبة معدل ضربات القلب ودرجة الحرارة، وحتى اكتشاف المواد الكيميائية في الأنفاس.
وأوضحت الدراسة، أن الباحثين نجحوا في الجمع بين مواد مطوّرة، مثل MXene والبوليمرات الموصلة، التي تُعرف بتوصيلها للكهرباء العالي ومرونتها، وطرق إنتاج المنسوجات المتطورة.
وابتكر الباحثون سطحًا يجذب جزيئات MXene عبر الروابط الهيدروجينية، ما أدى إلى إنتاج نسيج حراري كهربائي قابل للتمدد.
ومن جهته، قال يونينج لي، الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية بجامعة واترلو: "طورنا مادة قماشية ذات قدرات استشعار متعددة الوظائف وإمكانات ذاتية التشغيل، وهذا الابتكار يقربنا من التطبيقات العملية للأقمشة الذكية".
وأضاف: "تعتبر أجهزة الاستشعار المطبوعة، بما في ذلك المضمنة في الأقمشة الذكية، مثالية لجمع البيانات ومراقبتها بشكل مستمر، وهذا النسيج الذكي الجديد هو خطوة إلى الأمام في جعل هذه التطبيقات عملية".
وكشف الباحثون إنه عند دمج "النسيج الذكي" في قناع ما، فإنه يعمل على تحويل حرارة الجسم إلى كهرباء باستخدام الفرق في درجة الحرارة بين الجسم والبيئة، ما يتيح مراقبة دقيقة لمعدل التنفس، مع اكتشاف المؤشرات الكيميائية للفيروسات وأمراض أخرى.
كما أفادت الدراسة بأن "قدرات استشعار الإجهاد الاستثنائية للنسيج الكهروحراري القائم على MXene، تسهل مراقبة حالة مفاصل الجسم من خلال تشوهها".
ويخطط الباحثون لتحسين أداء النسيج ودمجه مع المكونات الإلكترونية، بالإضافة إلى خطط لإنشاء تطبيق للهواتف الذكية من شأنه جمع ونقل البيانات الصحية مباشرة إلى مقدمي الرعاية الصحية.