ابتكار أول جهاز رعاية صحية يعمل بحرارة الجسم

لأول مرة، أظهر الباحثون في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة كارنيجي ميلون أنه يمكن تشغيل جهاز الرعاية الصحية باستخدام حرارة الجسم وحدها.

من خلال الجمع بين مستشعر قياس التأكسج النبضي ومولد طاقة حراري مرن وقابل للتمدد وقابل للارتداء يتكون من معدن سائل وأشباه الموصلات ومطاط مطبوع ثلاثي الأبعاد، قدم الفريق طريقة واعدة لمعالجة المخاوف المتعلقة بعمر البطارية، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

بدون بطارية

وقال ماسون زادان، المؤلف الأول للبحث المنشور في المواد الوظيفية المتقدمة: "هذه هي الخطوة الأولى نحو الإلكترونيات القابلة للارتداء بدون بطارية".

النظام، المصمم لتحقيق أداء ميكانيكي وكهروحراري عالي مع تكامل سلس للمواد، يتميز بالتطورات في المواد اللينة، وتصميم مجموعة TEG، وتصميم لوحة دوائر منخفضة الطاقة، وإدارة الطاقة على متن الطائرة.

وأوضح كرمل مجيدي، أستاذ الهندسة الميكانيكية، ومدير مختبر الآلات اللينة: "مقارنة بأبحاثنا السابقة، فإن هذا التصميم يحسن كثافة الطاقة بحوالي 40 مرة أو 4000%. ويعزز مركب الإيبوكسي المعدني السائل التوصيل الحراري بين المكون الكهروحراري ونقطة اتصال الجهاز بالجسم".

لاختبار خرج الجهد، تم ارتداء الجهاز على صدر المشارك ومعصمه أثناء الراحة والحركة.

وقال زادان: "لقد رأينا خرجًا أكبر أثناء وجود الجهاز على معصم المشارك وأثناء حركته، بينما يتحرك المشارك، يتم تبريد جانب واحد من الجهاز من خلال زيادة تدفق الهواء، ويتم تسخين الجانب الآخر من ارتفاع درجة حرارة الجسم. وقد خلق المشي والجري فرقًا مثاليًا في درجة الحرارة".

للمضي قدمًا، يتطلع الدكتور دينيش ك. باتيل، وهو عالم أبحاث في الفريق، إلى العمل على تحسين الأداء الكهربائي واستكشاف كيفية تصنيع الجهاز بشكل إضافي.

وقال: "نريد أن ننقله من إثبات المفهوم إلى منتج يمكن للناس البدء في استخدامه".

تم إجراء هذا البحث بالتعاون مع شركة Arieca Inc، وجامعة واشنطن، وجامعة سيول الوطنية.