طوّر باحثو قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة Carnegie Mellon طريقة ثورية لتشغيل أجهزة الرعاية الصحية باستخدام حرارة الجسم وحدها.
توفّر الطريقة الواعدة حلا رائعا لتخطي المخاوف المتعلقة بعمر البطارية بالنسبة للأجهزة الطبية الأساسية. وتتضمن الجمع بين مستشعر قياس التأكسج النبضي ومولد طاقة حراري مرن قابل للتمدد وللارتداء، يتكون من معدن سائل وأشباه موصلات ومطاط مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد.
وقال ماسون زادان، المعد الأول للدراسة: "هذه الخطوة الأولى نحو الإلكترونيات القابلة للارتداء بدون بطارية".
ويتميز النظام، المصمم لتحقيق أداء ميكانيكي وكهروحراري عالي الدقة مع تكامل سلس للمواد، بالتطورات في المواد اللينة وإدارة الطاقة.
وأوضح كرمل مجيدي، أستاذ الهندسة الميكانيكية ومدير مختبر الآلات اللينة: "مقارنة بأبحاثنا السابقة، فإن هذا التصميم يحسّن كثافة الطاقة بحوالي 40 مرة أو 4000%. ويعزز مركب الإيبوكسي المعدني السائل (نوع من مواد البوليمر) "التوصيل الحراري بين المكون الكهروحراري ونقطة اتصال الجهاز بالجسم".
واختبر فريق البحث الجهاز على صدر مشارك ومعصمه أثناء الراحة والحركة.
وقال زادان: "بينما يتحرك المشارك، يتم تبريد جانب واحد من الجهاز من خلال زيادة تدفق الهواء، مع تسخين الجانب الآخر من ارتفاع درجة حرارة الجسم. وقد خلق المشي والجري فرقا مثاليا في درجة الحرارة".
ويتطلع الباحثون إلى العمل على تحسين الأداء الكهربائي واستكشاف كيفية تصنيع الجهاز وتحويله من مجرد "مفهوم أولي" إلى منتج يمكن للناس البدء في استخدامه.
نشرت الدراسة في مجلة Advanced Functional Materials.
المصدر: ميديكال إكسبريس
