صديق للبيئة: جهاز يمكن ارتداؤه يحول الجسم إلى بطارية

طوّر باحثون في جامعة كولورادو بولدر الأميركية، جهازاً جديداً منخفض التكلفة وصديق للبيئة؛ يمكن ارتداؤه يحول جسم الإنسان إلى بطارية بيولوجية، ونُشرت الورقة البحثية في دورية «ساينس أدفانس» العلمية أمس؛ الأربعاء.

يحوّل الجهاز درجة حرارة الجسم الداخلية إلى كهرباء؛ وذلك بالاستفادة من الحرارة الطبيعية للإنسان، وباستخدام مولدات كهرو-حرارية. يتيح الجهاز في المستقبل تشغيل الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء؛ مثل الساعات الإلكترونية أو أجهزة تتبع اللياقة البدنية، دون الحاجة إلى تضمين بطارية.

يولّد الجهاز حوالي 1 فولت من الطاقة لكل سنتيمتر مربع من مساحة الجلد؛ وهو أقل مما توفره معظم البطاريات الحالية، لكن يمكن بسهولة زيادة هذه القوة عن طريق إضافة المزيد من مجموعات المولدات ليصبح الجهاز بحجم سوار المعصم الرياضي النموذجي، ويقوم بتوليد حوالي 5 فولت من الكهرباء؛ وهو أكثر مما يمكن أن تستوعبه العديد من بطاريات الساعات.

صُنعت قاعدة الجهاز من مادة قابلة للتمدد؛ تسمى «بولي أمين»، وتم إلصاق سلسلة من الرقائق الكهرو-حرارية الرقيقة على تلك القاعدة، وربطهم معاً بأسلاك معدنية سائلة، ليبدو المنتج النهائي وكأنه تقاطع بين سوار بلاستيكي ولوحة أم مصغرة للكمبيوتر، أو ربما خاتم ماسي فني.

بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الجهاز بمرونة مماثلة للأنسجة البيولوجية، ويمكن أن يشفي نفسه عند تلفه؛ فإذا تعرض للتمزق، يمكن ضم الأطراف الممزقة معاً، وسوف يتم إغلاقها مرة أخرى في غضون دقائق قليلة، وعند الانتهاء من استخدام الجهاز، يمكن غمسه في محلول خاص يفصل المكونات الإلكترونية ويذيب القاعدة؛ بحيث يمكن إعادة استخدام كل مكون من هذه المكونات بعد ذلك، ويصبح بذلك قابلاً لإعادة التدوير بالكامل؛ مما يجعله بديلاً أنظف للبيئة من الإلكترونيات التقليدية.

تصميم الجهاز يجعل النظام بأكمله قابلاً للتمدد دون إحداث ضغط كبير على المواد الكهرو-حرارية؛ والتي يمكن أن تكون هشة بحيث يمكن ارتداء الجهاز مثل الخاتم أو السوار، فهو قابل للتمدد بدرجة كافية لذلك، كما أنه يخلصنا من مشاكل استنفاد البطارية واستبدالها؛ فهو يوفر طاقة ثابتة.