حساسات لقياس ضربات القلب مصنوعة من قماش مطرز قابل للغسل

في دارسة جديدة نشرت على الصفحة الأولى من مجلة الجمعية الملكية كشف الباحثون اللثام عن مادة من الألياف الضوئية يمكن إنتاجها بسرعة ثم نسجها وحياكتها أو تطريزها على شكل الأقمشة المعروفة لتكوين حساسات مرنة يمكن ارتداؤها على الجسم لتصبح جزءاً من الملابس.
نعم هي كذلك، وهي أيضاً جهاز قابل للغسل حتى لو تم غسله بالمنظفات المستعملة في المستشفيات.
يقول لوتشيانو بويسل أحد الباحثين في مختبرات الاتحاد السويسري لعلوم وتكنولوجيا المواد في دوبندورف: "هذا المنتج هو أول شيء يطلبه منا شركاؤنا الطبيون"
إن وجود الملابس القابلة للغسل أمر هام وحيوي في مجال الرعاية الصحية كما في المستشفيات ومراكز إعادة التأهيل حيث الجرحى والمرضى وحيث يكون الناس عرضة لالتقاط الأمراض.

هذه الدراسة الخاصة جزء من مشروع ضخم يعمل عليه بويسل وزملاؤه للوصول إلى هدف نهائي هو تطوير حساسات قادرة على رصد علامات الصحة لدى المرضى المصابين بالشلل والذين غالباً ما يواجهون مشاكل مع الحساسات التقليدية التي تحتك بالجلد وتسبب القروح.
ويأمل الباحثون أن تؤمن الحساسات الجديدة المصنوعة كلياً من النسيج نافذة غير جراحية على ما يحدث داخل الجسم بدون أن تسبب أي إزعاج إضافي للمرضى.
تقول مايك كاندت إحدى واضعي الدراسة والباحثة في مختبرات الاتحاد السويسري لعلوم وتكنولوجيا المواد: "يمكن لهذا الحساس أن يعطي تغذية راجعة للأطباء لتقييم البيانات وتحسين خطة العلاج للمرضى المصابين بالشلل".

كيف يعمل الحساس
يتم عمل نسيج منصهر لمادتين مختلفتين (كلاهما بوليميرات) لتشكيل خيوط من الألياف البصرية، إحدى المادتين تستخدم كغطاء والأخرى التي في الداخل ليف بصري من مادة بوليميرية مختلفة تنقل الضوء لمسافات طويلة.
ويجب اختيار المواد بعناية فائقة، وعن ذلك يقول بويسل: "المواد التي تصلح للغزل المنصهر لا تكون عادة جيدة للألياف البصرية".
إن  لهذا الأسلوب من الإنتاج مزايا بارزة، فالغزل المنصهر يشمل صهر المواد على شكل خيط ثم غزلها بالشكل والقياس المطلوبين. ويمكن لهذه الطريقة أن تنتج أكثر من 1200 قدم من الألياف كل دقيقة، أما الطريقة الأكثر شهرة لصنع خيوط الألياف الضوئية وهي طريقة رسم الألياف فهي لا تنتج أكثر من 100 قدم من الألياف.
يكون الخيط مقاوماُ بشكل كافٍ ليتحمل أنظمة الغسيل الصارمة في المستشفيات، ولهذا فهو يملك الكفاءة ليتم تصنيعه كحساس.
وقد قام الباحثون بتطريز نماذجهم الأولية على شكل قطعة من القماش تستخدم في تنظيم الرعاية الصحية.
تسمح الانحناءات في الخيط بمرور الضوء الصادر عن أجهزة إضاءة LED إلى القماش والانتقال إلى الجلد. ويتم تسجيل انعكاس ذلك الضوء من نبض المريض بواسطة كاشف مطرز بنفس النوع من الخيوط.

وقد قام الباحثون بوضع الحساس داخل قبعة وربطوه على امتداد الجبهة ثم قاسوا معدل ضربات القلب بواسطة هذا الحساس وقارنوه بالحساسات التقليدية التي توضع على الإصبع فوجدوا النتائج متماثلة.

والحساسات الجديدة ليست دقيقة وحسب، بل هي مريحة أيضاً، ففي اختبار الاحتكاك تم وضع الحساس الجديد مكان الحساسات التقليدية على الجلد في حالتي الجفاف والتعرق، فظهر أن الحساس القماشي ينتج احتكاكاً أقل (وبالتالي إزعاجاً أقل) من أغطية السرير العادية.

ورغم أن الإصدار الحالي من هذا الحساس هو فقط لقياس ضربات القلب فإن المشروع يتضمن جهوداً لإنتاج مجموعة كاملة تشمل حساسات لتتبع مستويات الأوكسجين والضغط في الأنسجة.
ويوماً ما سيخرج هذا النوع الجديد من الحساسات من نطاق عمل المستشفيات ليعمل على جهاز التمرين الرياضي الخاص بك.