جهاز يستخدم عرق الأصابع لتوليد الطاقة المطلوبة للإلكترونيات القابلة للارتداء

الأصابع
ابتكر فريق من علماء هندسة النانو تكنولوجي بجامعة كاليفورنيا جهازا جديدا لتوليد الطاقة اللازمة لتشغيل الأجهزة الالكترونية القابلة للارتداء من عرق الجسم البشري، وتحديدا العرق المتولد عن أصابع اليدين، حيث يقوم الجهاز بتحويل المواد الكيميائية الموجودة في العرق إلي كميات صغيرة من الطاقة الكهربائية التي تكفي لتشغيل احد أو بعض الأجهزة الالكترونية الدقيقة القابلة للارتداء بالجسم، كمنظمات القلب، ومتتبعات اللياقة البدنية وغيرها.
شريط مرن رفيع
وقال الدكتور جوزيف وانج الأستاذ بالجامعة واحد أعضاء الفريق البحثي أن الجهاز تم تصميمه على هيئة شريط مرن رفيع، يلتف حول الإصبع مثل الضمادة، فيجمع العرق من حوله، ويحول المواد الكيميائية الموجودة به الي طاقة كهربية بكميات صغيرة، وبحسب قوله فإن الجهاز يمكنه العمل دون ان يقوم الشخص بتحريك أي من عضلاته، ولا حتي الاصبع الملفوف حول الأصبع، لان الأصابع تنتج العرق باستمرار، ويتدفق بشكل طبيعي بغض النظر عن مكان وجودك او ما تفعله، وبالتالي فإن هذه التقنية توفر قدرا من الطاقة دون أي جهد من المستخدم.
طاقة من ألف غدة
وقدم الدكتور وانج مزيدا من الشرح حول طبيعة الجهاز قائلا، إن أطراف الأصابع مليئة بأكثر من ألف غدة عرقية، يمكن أن تنتج ما يتراوح بين 100 و 1000 مرة من العرق أكثر من معظم أجزاء الجسم الأخرى. قد يكون من الصعب ملاحظة مدى تعرقهم، لأن العرق عادة ما يتبخر من أطراف الأصابع بمجرد أن يخرج. هذا الجهاز الجديد يجمعها قبل أن يتمكن من ذلك، ولذلك تم تصميم الجهاز ليكون عالي الامتصاص. أولاً، يتم امتصاص العرق وتحويله إلى طاقة عن طريق حشوة أقطاب من رغوة الكربون، وتحتوي الأقطاب الكهربائية على إنزيمات تؤدي إلى تفاعلات كيميائية بين جزيئات اللاكتات والأكسجين في العرق، لتوليد الكهرباء، وتوجد أيضًا شريحة أسفل الأقطاب الكهربائية مصنوعة من مادة كهرو ضغطية تولد المزيد من الطاقة عند الضغط عليها، وتُخزن الطاقة الكهربائية في مكثف صغير عندما يتعرق مرتديها أو يضغط عليها، ويمكن بعد ذلك تفريغها لتزويد الأجهزة منخفضة الطاقة بالوقود.
وخلال التجارب على الجهاز، نام الشخص لمدة 10 ساعات والجهاز على طرف إصبعه، جمع الجهاز القابل للارتداء 400 ملي جول من الطاقة، وهو ما يكفي لتوفير 24 ساعة من الطاقة لساعة يد إلكترونية، وليس ساعة ذكية، ولاحظ الباحثون أن ربط الأجهزة بأطراف أصابع إضافية من شأنه أن يولد المزيد من الطاقة.
نطاق ملي واط
ومن ناحية أخرى قال لو يين طالب الدكتوراه في الجامعة وعضو فريق البحث  أنه من الشائع بالنسبة للأنظمة القابلة للارتداء التي تعمل بالطاقة الذاتية والتي تعتمد على حصادات الطاقة الحيوية أن تتطلب مدخلات مفرطة من الطاقة. ولكن نظرًا لأن هذا الجهاز لا يتطلب أي مدخلات مادية من مرتديه للعمل، فهو خطوة إلى الأمام لجعل الأجهزة القابلة للارتداء أكثر عملية وملاءمة ويمكن الوصول إليها من قبل الشخص العادي.
ويقول الباحثون إن الجهاز قادر على تشغيل الأجهزة الإلكترونية منخفضة الطاقة التي تعمل في نطاق ملي واط، مثل ساعة اليد، لكنها ليست مناسبة بعد لتشغيل الإلكترونيات عالية الأداء بشكل مستمر مثل الهواتف الذكية، والهدف هو جعل الجهاز قابل للاستخدام العملي، حتي ولو كان يولد كمية صغيرة من الطاقة، تكفي لتشغيل المستشعرات والشاشات الصغيرة.