آخر الاكتشافات العلمية .. العرق يشحن بطارية جوالك

سان فرانسيسكو – بي بي سي:
قد لا تكون ممارسة التمارين المكثفة أمرا جيدا لصحتك فحسب، بل يمكن أن يكون نافعا أيضا في إمداد هاتفك بالطاقة.
وكشف النقاب عن وشم ينتج الطاقة عن طريق التعرق في اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية.
وتستمد هذه البطارية الحيوية طاقتها من إفرازات اللاكتيت الموجودة بشكل طبيعي في العرق الذي يفرزه الجسم بعد القيام بتمرين بدني شاق.
وقال علماء من كاليفورينا إنه يمكن في القريب العاجل الاستفادة من هذه الإفرازات في إمداد الطاقة لأجهزة مراقبة القلب والساعات الرقمية، بل وحتى أجهزة هواتف المحمول الذكية.
وكان حلم "الطاقة الحيوية"، الذي يتمثل في الاستفادة من الجسم لإمداد الأجهزة الإلكترونية المحمولة بالطاقة، ملهما للعديد من التوجهات الابتكارية الحديثة بالأفكار.
حيث لجأت بعض تلك التوجهات إلى الحركة واستخدام الطاقة الكهرومغناطيسية، فيما استفادت طرق أخرى من الدم في مد الطاقة لخلايا الوقود الحيوي المزروعة.
وقالت الدكتورة وينتسهاو جيا، من جامعة كاليفورنيا بسان دييغو: "يعتبر هذا الجهاز أول جهاز يعتمد على العرق،" وتحدثت عن تفاصيل طريقتها المبتكرة إلى دورية "آنغيواندت كيمي".
وأضافت جيا: "في الوقت الحالي، لا تنتج هذه الطريقة سوى أربعة مايكرووات، إلا أننا نعمل على زيادة ذلك، حتى يمكنها أن تنتج طاقة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الصغيرة."
وكان من المثير للاهتمام أن فريق عملها لم يكن يسعى في البداية لعمل بطارية حيوية، بل كان يركز على عمل جهاز مراقبة لمستوى إفراز الللاكتيت يمكن ارتداؤه.
ويعمد الرياضيون أثناء التدريبات إلى قياس مستويات إفراز اللاكتيت، حتى يتمكنوا من تقييم معدل أدائهم الرياضي ومدى لياقتهم.
"أشبه بالوشم"
إلا أن متابعة ذلك قد يكون أمرا غير ملائم، إذ إنها تعتمد كلية على أخذ عينات من الدم.
ولإجراء اختبار أسرع وأسهل، قامت جيا بطباعة أداة استشعار لإفرازات اللاكتيت على ورقة أشبه بالوشم توضع على الجسم.
وقالت جيا لبي بي سي: "وضعتها على جسمي ولم أشعر بها مطلقا، فهي حقيقة أشبه بالوشم."
وأضافت: "لا يقتصر استخدام هذه الفكرة على الرياضيين فحسب، فأغلب من يمارسون التمارين الرياضية يرغبون في معرفة الطريقة التي يحسنون بها أسلوبهم في التمرين."
وتابعت قائلة: "يمكننا قياس مستوى ضربات القلب، لكن إذا جمعت بين التجاوب البدني مع البيانات الكيميائية فإنك ستحصل حينئذ على رؤية أكثر شمولا للتمرينات التي تؤديها."
وتحرك فريقها بعد ذلك خطوة إضافية، ليحول ذلك الحساس إلى بطارية حيوية تستمد طاقتها من التعرق.
ثم عمد فريق البحث بعد ذلك إلى دمج إنزيم يقوم باستخراج إلكترونات من إفرازات اللاكتيت، ليتولد عن ذلك تيار كهربي ضعيف.
وعندما وضع المتطوعون في هذه الدراسة الوشم أثناء ركوبهم الدراجة الرياضية، تمكنوا من توليد ما يصل إلى 70 مايكرووات عن كل سنتيمتر مربع من الجلد.
ومن المثير للدهشة أن الأقل لياقة كانوا هم من ولدوا أعلى معدلات من الطاقة، بينما أن أكثر المواظبين على أداء التمارين الرياضية، ممن يؤدون التمارين الرياضية أكثر من ثلاث مرات في الأسبوع، كانوا أقل في توليد الطاقة في هذه الدراسة.
وقالت جيا: "نعتقد أن السبب يرجع في ذلك إلى أن الأقل لياقة يشعرون بالإعياء بشكل أسرع، لذا فهم يفرزون لبنيات أكثر، وسيكون مطلوبا من أصحاب اللياقة العالية أن يبذلوا جهدا أكبر بكثير في التمرين حتى يتمكنوا من إمداد البطارية بالطاقة."
وطور معمل جيا هذا المنتج من خلال شراكة مع شركة حديثة التأسيس.
طاقة متجددة
وشملت الخطوات التالية ربط الوشم بأجهزة قابلة للحمل، وإضافة طريقة أخرى لتخزين التيار الكهربي الذي يجري توليده منه، وذلك عن طريق إدماج أحد الأجهزة كمكثف مثلا.
إلا أن التحدي الأكبر الذي يواجه فريق البحث يتمثل في زيادة حجم الطاقة التي ينتجها هذا الوشم، حيث إن ساعة رقمية على سبيل المثال ستكون بحاجة إلى 10 مايكروواط، أي أكثر من ضعف القيمة الحالية.
وهناك طريقة أخرى لجعل الجهاز أكثر حساسية لإفرازات اللاكتيت، فيما أن الطريقة الأخرى تركز على الربط بين عدد من خلايا الوقود الحيوي.
لكن ما الذي يجعلنا نلجأ إلى الجسم البشري في الأصل؟ ما المانع في أن نصغر حجم البطاريات التقليدية ونجعلها قابلة للارتداء؟
تجيب جيا قائلة إن هذا يرجع إلى أن البطاريات الحيوية تقدم عددا من الفوائد الأخرى. فهي تعيد الشحن بشكل أسرع، كما أنها أكثر أمانا وأبعد عن خطر الانفجار أو تسريب المواد الكيميائية السامة التي بداخلها. كما أن البطاريات الجديدة ستستخدم الإنسان كمصدر للطاقة المتجددة."