بطارية عضوية لتوليد الكهرباء من العرق

عرض علماء كيمياء امريكيون وشما لاصقا في مؤتمر عقد مؤخرا. ويقيس هذا الوشم اللاصق بيانات الشخص اثناء التمارين الرياضية، كما يولد في الوقت نفسه تيارا كهربائيا.

تخيل انك تمارس رياضه الجري، وانك في الوقت نفسه تنتج من العرق الذي يتصبب منك الطاقه الكهربائيه التي تحتاجها لتشغيل جهاز الموسيقي مثلا. باحثون من جامعة كاليفورنيا ينوون تحويل هذا التصور الغريب الي واقع ويطلقون علي اختراعهم اسم "وشم البطاريه العضويه".

ويشير جوزيف وانغ المشرف علي الابحاث العلميه الي استحاله الحصول علي الطاقه بشكل مباشر من جسم الانسان، ويضيف: "اختراعنا هو اول مثال علي خليه وقود حيويه، تستطيع توليد الطاقه من سوائل الجسم كالعرق".

هكذا يبدو شكل وشم البطاريه العضويه

في البدايه اراد الباحثون تجربه فكره اقل اثاره: جهاز استشعار يقيس باستمرار كميه املاح معينه تسمي حمض اللبنيك "لاكتات" في العرق. واللاكتات هو جزيء ينجم عن عمليه التمثيل الغذائي للجلوكوز. فاثناء بذل الجسم مجهودا اكثر من المعتاد، كالتمارين الرياضيه الشاقه، يزداد تركيز اللاكتات في الانسجه. وتقول وينشاو جياو، طالبه الدكتوراه في جامعه كاليفورنيا بمدينه سان دييغو: "اللاكتات مقياس جيد لقياس حاله الشخص اثناء بذل جهد كبير". واذا انتج الجسم كميه كبيره من اللاكتات، فهذا مؤشر علي انه يبذل جهدا فوق طاقته تقريبا.

حتي الان يضطر الاطباء الي سحب الدم من الرياضيين لقياس نسبه اللاكتات، لكن هذا الجزيء موجود ايضا في العرق علي البشره. ومن العرق تقيس جياو نسبه اللاكتات في الدم وتقول بانها تحصل بذلك علي معلومات دقيقه لا يتيحها اي فحص او جهاز حديث اخر.

اجهزه قياس السكر تستخدم الانزيمات لقياس جزيء الجلوكوز في الدم

تشبه طريقه عمل جهاز الاستشعار طريقه عمل جهاز قياس السكر في الدم. وهو يحتوي علي انزيم، اي بروتين، يحول اللاكتات الي حمض البيروفيك، وهو جزيء اخر ينتج عن عمليه التمثيل الغذائي في الجسم ويطلق الكترونين اثنين.

الالكترونات تعني وجود شحنه وبالتالي تيار كهربائي. وكلما زادت كميه اللاكتات في العرق، كلما امكن توليد كميه اكبر من التيار الكهربائي. وتقول الباحثه جياو: "صنعنا جهاز الاستشعار هذا علي شكل وشم علي ورقه لاصقه يمكن لصقها بسهوله علي بشره الانسان".

محطه كهرباء علي جسم الانسان

لكن الامر لا يتوقف عند قياس نسبه اللاكتات، فحسب الباحثين يمكن لكميه اللاكتات التي ينتجها الجسم تشغيل جهاز اليكتروني يعمل بالكهرباء مثل الهاتف الذكي او اجهزه رصد معدل ضربات القلب. وجهاز الاستشعار هذا قادر في الوقت الحالي علي توليد 70 واطا من كل سنتيمتر مربع. لكن وبسبب حجمه الصغير، فانه يولد كميه ضئيله من الطاقه لا تتعدي اربعه ميكروواط. وقد عثر الباحثون علي شركه ستقدم لهم الدعم الكافي لتطوير الجهاز وجعله اكبر حجما.