تطوير مزودات طاقة مرنة تتكيف مع الجلد

طور باحثون جهازاً قادراً على تسجيل درجات حرارة الجسم أثناء ممارسة الرياضة. يعتمد الجهاز على مزودات طاقة مرنة تحتوي الكترونيات دقيقة، ويمكن وضعها بالتالي على الجلد. وتتكون من خلايا شمسية وبطاريات ودوائر كهربائية صغيرة ملفوفة في عدة طبقات بلاستيكية، بشكل يجعلها قابلة للطي بنسبة ثلاثين بالمائة دون فقدان شيء من الطاقة. عرض فريق البحث من جامعة إلينوي في أوربانا بقيادة جون روجرز، نتائج البحث في مجلة "وقائع" الخاصة بالأكاديمية الأمريكية الوطنية للعلوم PNAS.

ورغم وجود نماذج الكترونية دقيقة لتوليد وتخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها على الجسم، حسب ما كتب الباحثون، إلا أن الطاقة الكهربائية المولدة المنخفضة، أو غياب ليونة المواد المستخدمة كان يقف عائقاً أمام التطبيقات العملية لتلك الابتكارات. لذلك قام فريق البحث بقيادة روجرز بتجربة مواد مختلفة وتصميمات مختلفة للدوائر الالكترونية، حتى توصل لابتكار يمكن تكييفه مع أشكال وحركات الجسم البشري.

ورغم أن الألواح الشمسية والبطاريات والرقائق نفسها ليست مرنة، لكن الابتكار يتعلق بكيفية التوصيل بينها، فقد وضع العلماء 0.5 ميكرومتر، أي واحد على الألف من الميلليمتر، من الأسلاك النحاسية الرقيقة في لفائف، وعند تحريك الوعاء البلاستيكي، تتحرك الأسلاك النحاسية فقط بالقدر الذي يجعلها تعود إلى وضعها الأصلي عند تخفيف الضغط. معظم القوى التي تتولد أثناء التمدد والانحناء، تًصد بطبقة من الجِل محاطة بالأسلاك، وهي محاطة بدورها بعدة طبقات بلاستيكية تهدف لحماية هذه المواد التي تعطي الليونة.

وقد أثبت فريق البحث كفاءة هذا الابتكار في عدة تطبيقات، فكان من الممكن للجهاز قياس درجة حرارة جلد الإنسان أثناء ممارسة الرياضة. ويمكن للجهاز أن يخزن نتائج القياس وإرسالها لاسلكيأً إلى أقرب وحدة اتصال موجودة في المكان. وفي تجارب أخرى تمكن الباحثون من إضاءة مصابيح صمامات ثنائية باعثة الضوء عند تجاوز درجة حرارة معينة. ولأن الجهاز مصنوع بالكامل من البلاستيك، فيمكن استخدامه أيضاً تحت الماء.

علاوة على ذلك، طور العلماء جهازاً مماثلاً، فتم طي رقاقة بلاستيكية مثل الورقة، وهذه المرونة تسمح بإنتاج الالكترونيات بطبقات متعددة يمكن ربطها ببعضها البعض عند الحواف.

هل تشعر دوما بالأرق والتعب؟ هذا يعني أن جسمك يعاني من نقص في السوائل. يبادر العديد من الناس إلى شرب القهوة كوسيلة مضادة للتعب. إلا أن الكافيين يجفف بدوره الماء في الجسم. لذا ينصح عوضا عن ذلك بتناول كأس من الماء، لأن أملاحه المعدنية ستمنحك قسطا من الطاقة.

صداع الرأس وآلام المفاصل هي أيضا علامات على جفاف الجسم. وكرد فعل على ذلك يقوم المخ بإفراز الناقل العصبي الهستامين وهو هرمون حيوي مسؤول عن توزيع كميات الماء في الجسم. وكتحذير عن نقص المياه في الجسم يتسبب هذا الهرمون في ظهور الآلام.

جفاف الفم والشفاه يعني أن جسمك يعاني نقصا كبيرا في الماء. لذلك سارع بشرب كأس من الماء فورا لترطيب الغشاء المخاطي للفم. هذا سيساعد على إفراز اللعاب الضروري لعملية المضغ والهضم. لكن تجدر الإشارة أن بعض العقاقير والأمراض تسبب أيضا جفاف الفم.

من الضروري الحفاظ على رطوبة دائمة للجلد ، فنقص المياة يؤدي إلى تعرق أقل وبالتالي إلى جفاف الجلد. وهذا ما يجعل مسامات الجلد مليئة بالرواسب والملوثات.

نقص استهلاك المياه قد يؤدي إلى جفاف وإدماع العين في آن واحد. إذ أن الجسم يقوم بتخزين الماء وهذا ما يؤثر بطبيعته على القنوات الدمعية لدى العين. إلا أن هناك أسباب أخرى لجفاف العين: المكيف الهوائي والهواء المليء بالغبار ودخان السجائر والإرهاق الكبير ومشاكل التمثيل الغذائي للجسم والعمليات الجراحية والأعباء النفسية.

تناول كميات قليلة من الماء قد يسبب الإمساك أو مشاكل في التغوط. إذ أنه في حالة الجفاف، يظطر الجسم إلى امتصاص كميات الماء الموجودة في الأمعاء الغليظة. هذا ما يسبب تغلظا في الأمعاء ومشاكل الإمساك. كما أن هناك احتمالا للإصابة بحرقة في المعدة لإن العصارة الهضمية في المعدة تزداد في ظل غياب الرطوبة الكافية.