ابتكار مولد نانوي يستخرج الطاقة من دم الإنسان

ابتكر الفيزيائيون من الولايات المتحدة مولدا نانويا يستخلص الطاقة الكهربائية من الاحتكاك الذي يتولد عندما يمر الدم عبر المكونات الداخلية لهذا الجهاز.

سيجعل تطويره من الممكن توفير الطاقة لمختلف أجهزة الاستشعار المستقلة وأجهزة الاستشعار الحيوية. جاء ذلك في بيان نشرته الخدمة الصحفية لجامعة "بيتسبرغ الأمريكية".

وقال آلان ويلز، الأستاذ بجامعة بيتسبرغ إن "دم الإنسان عبارة عن محلول مائي يحتوي على عدد كبير من الجزيئات التي تسهّل أو تعيق حركة الكهرباء عبر الدم. وتتضمن هذه المركبات الجلوكوز. ويتيح لنا الجهاز الذي طورناه مراقبة مدى تأثيره على موصلية الدم وإجراء التشخيص الفوري".

وإن الجهاز الذي طوره الباحثون هو ما يسمى بالمولد النانوي الكهربائي الاحتكاكي، بصفته جهازا قادرا على توليد تيار كهربائي نتيجة احتكاك جزيئات الماء أو سوائل أخرى على الأسطح المطلية بمواد ذات خصائص كهربائية مختلفة.

أما حركة الدم أو السوائل الأخرى بين ألواح هذه المواد تولد شحنات موجبة وسالبة على سطحها، مما يؤدي إلى سريان تيار كهربائي بينها. واقترح الفيزيائيون استخدام هذه الطاقة الكهربائية بغية تشغيل الإلكترونيات وإجراء قياسات تشخيصية ومراقبة كيفية تأثير عملية توليد التيار على المقاومة والخصائص الفيزيائية الأخرى للعينات الحيوية التي تتم دراستها.

واسترشادا بهذه الفكرة، ابتكر العلماء مستشعرا مدمجا للجلوكوز يسمح بتحديد كمية السكر الموجودة في الدم من خلال مقدار قوة وجهد التيار الذي ينتجه المولد النانوي عند تمرير كمية صغيرة من الدم بحجم ملليلتر واحد عبره. وبحسب علماء الفيزياء، فإن هذه القياسات لا تحتاج إلى أدوات متخصصة، لذا يمكن إجراؤها مباشرة في منزل المريض.

واختبر العلماء بنجاح تشغيل هذا النظام التشخيصي على عينات من البلازما الاصطناعية، وكذلك على عينات دم من تسعة متطوعين، وبينهم مصابون بمرض السكري. وتشير هذه النتائج التجريبية، حسب الباحثين، إلى أنه يمكن استخدام المولد النانوي والرقائق الحيوية المبنية عليه لتطوير أجهزة استشعار مستقلة وأنظمة تشخيصية يمكنها العمل حتى في مناطق العالم البعيدة عن الحضارة./انتهى