طوّر فريق من العلماء شريطًا رقيقًا يمكن ارتداؤه لتوليد الكهرباء من اليدين الرطبتين أثناء النوم.
يدعي مطورو الجهاز الجديد، الذي يلتف حول الإصبع مثل لصقة البلاستر، أنه يجمع العرق أثناء النوم ويستخدمه لتوليد الكهرباء.
بحسب ما نشرته "ديلي ميل"، لا يخزن النموذج الأولي للجهاز سوى القليل من الطاقة في الوقت الحالي، ويحتاج لارتدائه حوالي ثلاثة أسابيع بشكل مستمر لتشغيل هاتف ذكي، إلا أن المطورين، وهم علماء من جامعة كاليفورنيا بسان دييغو، يأملون في زيادة السعة في المستقبل.
تشغيل ساعة يد لـ24 ساعة
توصل الباحثون إلى أن ارتداء الجهاز المبتكر لمدة عشر ساعات من شأنه أن يولد طاقة كافية للحفاظ على تشغيل ساعة يد لمدة 24 ساعة، أو حوالي 400 ملي جول.
وقال الباحثون إن تلك القياسات تختص بجهاز يلتف على طرف إصبع واحد، مشيرين إلى ارتداء مزيد من الشواحن على باقي الأصابع سيولد طاقة أكثر بعشر مرات.
تتطلب معظم الأجهزة القابلة للارتداء المنتجة للطاقة من مرتديها أداء تمرينًا مكثفًا أو الاعتماد على مصادر خارجية مثل ضوء الشمس أو التغيرات الكبيرة في درجة الحرارة.
أثناء النوم أو الجلوس
وأوضح الباحثون أن الشريط اللاصق الجديد يستخدم نظامًا سلبيًا لتوليد الكهرباء من الرطوبة في أطراف الأصابع، سواء كان المستخدم نائمًا أو يجلس في سكون تام.
ولأن أطراف الأصابع هي الجزء الأكثر تعرقًا في الجسم، فإنه بفضل مادة الإسفنج الذكية، يمكن جمع العرق ومعالجته بواسطة الموصلات. وينتج الابتكار الجديد كميات صغيرة من الكهرباء عندما يضغط مرتديه لأسفل أو يبدأ في التعرق أو بواسطة النقر الخفيف.
قال لو يين، باحث مشارك في الدراسة وطالب دكتوراه: "على عكس الأجهزة القابلة للارتداء التي تعمل بالعرق، لا يتطلب هذا الجهاز القيام بأي تمرين، ولا يحتاج إلى تدخلات جسدية من مرتديه لتفعيله. إن هذا العمل هو خطوة للأمام لجعل الأجهزة القابلة للارتداء أكثر عملية وملاءمة ومتاحة للأشخاص العاديين."
أعلى تركيز للغدد العرقية
وفقًا للباحثين، تفرز أطراف الأصابع واحدة من أعلى تركيزات الغدد العرقية في الجسم، حيث ينتج كل إصبع ما بين 100 و1000 مرة من العرق أكثر من معظم المناطق الأخرى.
قال يين: إن "السبب الذي يجعل الإنسان يشعر بالتعرق في أجزاء أخرى من الجسم هو أن تلك البقع ليست جيدة التهوية. وعلى النقيض، فإن أطراف الأصابع معرضة دائمًا للهواء، لذلك يتبخر العرق عند خروجه. لذا بدلاً من تركه يتبخر، يتم استخدام الاختراع الجديد لتجميع العرق، وتوظيفه لتوليد كمية كبيرة من الطاقة.
مواد وهندسة خاصة
ويعد جمع العرق من هذه المساحة الصغيرة وتحويله إلى كهرباء تحديًا يتطلب مواد وهندسة خاصة. تم تزويد الجهاز بموصلات كهربائية - أو أقطاب كهربائية مصنوعة من رغوة كربونية تمتص عرق الأصابع.
ثم تؤدي الإنزيمات الموجودة على الأقطاب الكهربائية إلى تفاعل كيميائي بين جزيئات العرق، والأكسجين وحمض اللاكتات، لتوليد الكهرباء عن طريق رقاقة صغيرة أسفل الأقطاب الكهربائية، مصنوعة من "مادة كهرضغطية"، عند الضغط عليها، مع تخزين الطاقة في مكثف صغير وتفريغها إلى أجهزة أخرى عند الحاجة.
1 سم مربع
وقال يين: إن 'حجم الجهاز لا يزيد عن حوالي سنتيمتر واحد مربع ومصنوع من مادة مرنة للغاية". قال كبير الباحثين بروفيسور جوزيف وانغ: "باستغلال العرق على أطراف الأصابع، والذي يتدفق بشكل طبيعي، توفر هذه التقنية الكثير من المكاسب الصافية في الطاقة دون أي جهد من المستخدم".