منسوجات إلكترونية قابلة للتحلل

ابتكر فريق من العلماء من جامعة ساوثهامبتون وجامعة غرب إنجلترا في بريستول، بالتعاون مع مؤسسات بحثية مرموقة أخرى، منسوجات إلكترونية ذكية قابلة للتحلل البيولوجي، تُمثل خطوة كبيرة نحو مستقبل مستدام في مجال الإلكترونيات القابلة للارتداء.

منسوجات مبتكرة بتطبيقات متنوعة

تمثل المنسوجات الإلكترونية الذكية 'SWEET' تطورًا هائلًا في دمج المكونات الإلكترونية مثل أجهزة الاستشعار والبطاريات والأضواء في الأقمشة التقليدية، وتوفر هذه المنسوجات إمكانيات واسعة للاستخدام في العديد من التطبيقات، مثل الأزياء الذكية، الملابس الرياضية، والمراقبة الطبية، مما يفتح الباب أمام ابتكارات جديدة في مجالات متعددة.

التحديات البيئية والتحلل البيولوجي

تكمن إحدى أكبر التحديات التي يواجهها الفريق في جعل هذه المنسوجات صديقة للبيئة بشكل كامل، فبينما تحتوي الكثير من المنسوجات الإلكترونية على معادن غير قابلة للتحلل، يهدف الفريق إلى تطوير مواد تسمح للنسيج بالتحلل بشكل طبيعي بعد نهاية دورة حياته.

تصميم مستدام بثلاث طبقات مبتكرة

تتميز المنسوجات الجديدة بتصميم ثلاثي الطبقات يتضمن طبقة استشعار، وطبقة واجهة للأجهزة الإلكترونية، وطبقة أساسية مصنوعة من مادة Tencel القابلة للتحلل البيولوجي. إضافة إلى استخدام الجرافين مع بوليمر موصل للطباعة الدقيقة على الأقمشة لتعزيز وظائف النسيج مع الحفاظ على البيئة.

اختبارات تؤكد فعالية التطبيق

أجريت اختبارات عملية على القماش الذكي مع 5 متطوعين، حيث تم ارتداء قفازات مزودة بعينات من المنسوجات المتصلة بأجهزة مراقبة، وأظهرت النتائج قدرة النسيج على تتبع العلامات الحيوية مثل معدل ضربات القلب ودرجة حرارة الجسم بما يتماشى مع معايير الصناعة.

 كما تم دفن القماش في التربة لاختبار قابليته للتحلل البيولوجي، وأظهرت النتائج تحللًا سريعًا حيث فقد 48% من وزنه و98% من قوته خلال 4 أشهر.

منسوجات صديقة للبيئة

أشارت دراسة تحليل دورة الحياة إلى أن المنسوجات الإلكترونية المستندة إلى الجرافين تتمتع بتأثير بيئي أقل بكثير مقارنة بالإلكترونيات التقليدية. علاوة على ذلك، فإن استخدام تقنية الطباعة بالحبر في تصنيع هذه المنسوجات يقلل من النفايات ويخفض استهلاك الطاقة والمياه، مما يعزز الاستدامة في التصنيع.

آفاق جديدة في الرعاية الصحية

يتطلع الفريق إلى تطوير ملابس ذكية باستخدام تقنية 'SWEET' لتطبيقات صحية مهمة، مثل الكشف المبكر عن الأمراض القلبية، التي تؤثر على مئات الملايين حول العالم. قد يكون هذا الابتكار خطوة نحو تغيير مستقبل التكنولوجيا القابلة للارتداء، مع الحفاظ على البيئة.