ابتكر العلماء في جامعة نانيانغ التكنولوجية بسنغافورة نسيجًا يمكن ارتداؤه يولد الكهرباء من حركات أجسامنا. يمكن أن يساعد النسيج في تشغيل الأجهزة الطبية القابلة للارتداء وغيرها من الأجهزة المحمولة للتشخيص أو العلاج. يحتوي القماش على بوليمرات قابلة للمط تولد الكهرباء عند الثني أو الضغط أو التمشيط، بناءً على التأثيرات الكهرضغطية وكهرباء الاحتكاك. القماش متين للغاية ويمكنه تحمل التجعيد والغسيل المنتظم دون فقدان الأداء. حتى الآن، أظهر الباحثون أنه يمكن أن يوفر مصدرًا ثابتًا للطاقة لمدة تصل إلى خمسة أشهر.
لقد وسعت الأجهزة الطبية القابلة للارتداء من إمكانيات المراقبة الصحية على المدى الطويل، وتسمح للمرضى بأن يعيشوا حياتهم كالمعتاد مع الاستمرار في تتبع المعايير الصحية الهامة. ومع ذلك، كما هو الحال مع جميع المعدات الكهربائية، سوف يحتاجون إلى الشحن المنتظم أو تغيير البطارية. ماذا لو تمكنا من شحنها أثناء التنقل، باستخدام أجسامنا كمصدر للطاقة؟
هذه هي الفلسفة الكامنة وراء هذه التكنولوجيا الحديثة ، والتي تسعى إلى حصاد الكهرباء من حركات أجسامنا. قال Lee Pooi See، أحد مطوري النسيج الجديد، “على الرغم من تحسين سعة البطارية وانخفاض الطلب على الطاقة، لا تزال مصادر الطاقة للأجهزة القابلة للارتداء تتطلب عمليات استبدال متكررة للبطارية”. “تُظهر نتائجنا أن نسيجنا النموذجي لحصاد الطاقة يمكنه تسخير طاقة الاهتزاز من الإنسان لإطالة عمر البطارية أو حتى لبناء أنظمة تعمل بالطاقة الذاتية. على حد علمنا، هذا هو أول جهاز طاقة هجين قائم على البيروفسكايت وهو مستقر وقابل للتمدد وقابل للتنفس ومقاوم للماء وفي نفس الوقت قادر على تقديم أداء خرج كهربائي متميز “.
لإنشاء أقطاب كهربائية قابلة للمط، قام الباحثون بطباعة مزيج من الفضة ومادة مطاطية تسمى ستيرين-إيثيلين-بيوتيلين-ستيرين (SEBS). ثم قاموا بدمج الأقطاب الكهربائية في نسيج من الألياف النانوية يحتوي على بوليمر يسمى بولي (فلوريد فينيلدين) – سداسي فلورو بروبيلين (PVDF-HPF). ينشئ PVDF-HPF شحنة كهربائية عندما يتم شدها أو ثنيها أو سحقها، مما يشكل أساس التوليد الكهربائي. تحتوي المادة أيضًا على مادة البيروفسكايت الخالية من الرصاص.
قال جيانغ فنغ، باحث آخر مشارك في الدراسة: “إن تضمين البيروفسكايت في PVDF-HPF يزيد من الناتج الكهربائي للنموذج الأولي”. “في دراستنا، اخترنا البيروفسكايت الخالي من الرصاص كخيار أكثر صداقة للبيئة. في حين أن البيروفسكايت هش بطبيعته، فإن دمجه في PVDF-HPF يمنح البيروفسكايت متانة ومرونة ميكانيكية استثنائية. يعمل PVDF-HPF أيضًا طبقة إضافية من الحماية للبيروفسكايت، مما يزيد من خصائصه الميكانيكية واستقراره. “
