سولارابيك – أمهرست، الولايات المتحدة الأمريكية – 2 أغسطس 2022: أعلن باحثون من جامعة «ماساتشوستس أمهرست -UMass University » عن تطويرهم أغشيةً بيولوجيةً تحوّل تحويل رطوبة جسد الإنسان إلى طاقة كهربائية، وهو ما يُعتَبَرُ ثورةً هائلةً في تقنيات المستشعرات والأجهزة الطبية وعالم الأجهزة الإلكترونية الصغيرة القابلة للارتداء.
حول الأغشية البيولوجية «Biofilms»
تتكون الخلايا البيولوجية في الأصل من طبقةٍ رقيقةٍ من الخلايا البكتيرية بِسُمك ورقةٍ تقريبًا، ولتكوين الأغشية يتم نسخ الخلايا البكتيرية من نوع بكتيريا يسمى «Geobacter Sulfurreducens»، ومن المعروف أن هذا النوع كان يُستخدم سابقاً في تصنيع البطاريات الميكروبية. اللافت أن البطاريات الميكروبية كانت تحتاج باستمرار لنظامٍ غذائيّ لإطعام البكتيريا، غير أنّ الأغشية البيولوجية المطوَّرة لا تحتاج لمثل هذه الأنظمة لكونها تُعتَبَرُ ميتة، وهذا ما يجعل من التقنية أكثر كفاءة، ويُتمم عمل الأغشية في تحويل الطاقة الكامنة في الأبخرة الرطبة إلى كهرباء لتشغيل الأجهزة الالكترونية الصغيرة على أكمل وجه.
آلية عمل الأغشية البيولوجية «Biofilms»
تعمل هذه التقنية عندما تنمو بكتيريا الـ«Geobacter sulfurreducens» في مستعمراتٍ تشبه الحصائر الرفيعة، بحيث تتصل كل مستعمرةٍ من البكتيريا بِمستعمرةٍ أخرى مشكلةً سلاسل من الأسلاك النانوية الطبيعية، ومن ثم يتم حفر تلك الأسلاك ووضعها بين أقطابٍ كهربائية، وبعد ذلك تُغلف في بوليمر ناعمٍ ولزج يمكن وضعه على البشرة مباشرة، وحال وضعها مباشرة على البشرة، فيما يمكن الأغشية بعدها من تشغيل الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.
تمّ إجراء هذا البحث تحت رعاية معهد علوم الحياة التطبيقية «IALS» في جامعة «ماساتشوستس أمهرست»، موفراً التقنيات اللازمة والخبرة العملية الواسعة والمتنوعة في عدة مجالاتٍ تطبيقيةٍ وفي أكثر من 29 قسماً في الجامعة لتطوير صحة الإنسان ورفاهيته، وهوما كان نتاجه هذا الإنجاز المُبتَكَر.
يطمح الباحثون في المستقبل القريب إلى إجراء المزيد من التحسينات على هذه التقنية من خلال زيادة حجم الأغشية البيولوجية بهدف زيادة سعة الأجهزة الإلكترونية التي يمكن تشغيلها.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
