تقنية جديدة لطباعة ألياف إلكترونية لاستشعار أنفاس الإنسان
طور باحثون من جامعة كامبريدج تقنية جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد لألياف إلكترونية دقيقة قادرة على استشعار أنفاس الإنسان، وهي أرق بمئة مرة من شعرة الإنسان.
يمكن استخدام الألياف الموصلة الشفافة، لإنشاء مجموعة متنوعة من الأجهزة الطبية الحيوية، بما في ذلك أجهزة استشعار تدفق الرطوبة وأجهزة استشعار الجهاز التنفسي المحمولة.
يقترح العلماء إمكانية دمج الألياف المركبة الجديدة في الهواتف لتسجيل أنماط التنفس، وكذلك بيانات الصوت والصورة.
في حين أن الألياف غير قادرة على اكتشاف الجزيئات الفيروسية الفردية، يقترح الباحثون أنه من خلال تسجيل بيانات تسرب الرطوبة عالية الدقة، يمكن استخدامها لتحديد نقاط الضعف في أغطية الوجه المستخدمة لإبطاء انتشار فيروس كورونا.
وبحسب ما ذكرت شبكة “24” الإماراتية، استخدم المهندسون الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء هيكل من الألياف بغلاف أساسي مصغر مشابه للهيكل الأساسي لسلك كهربائي، مع مادة موصلة عالية النقاء وغمد بوليمر واقٍ للجزء الخارجي.
الألياف رقيقة جداً بحيث تبدو غير مرئية للعين المجردة، وعند استخدامها لتوصيل مكونات كهربائية صغيرة، فإنها تتسبب في ظهور أجهزة استشعار صغيرة وكأنها تطفو في الهواء.
وقال الباحث الرئيسي والمحاضر في الهندسة الحيوية في كامبريدج، يان يان شيري: “تتميز مستشعرات الألياف لدينا بأنها خفيفة الوزن ورخيصة وصغيرة وسهلة الاستخدام، لذا يمكن تحويلها إلى أجهزة اختبار منزلي للسماح لعامة الناس بإجراء اختبارات ذاتية الإدارة للحصول على معلومات حول بيئاتهم”
لإثبات إمكانات الألياف، استخدم آندي وانغ، طالب الدكتوراه في الهندسة بجامعة كامبريدج، التقنية الجديدة لقياس مقدار رطوبة التنفس التي تسربت من خلال غطاء وجهه بمعدلات تنفس مختلفة وأثناء السعال.
كان المستشعر القائم على الألياف الذي تم اختباره بواسطة وانغ قادراً على تسجيل بيانات أكثر دقة من أجهزة الاستشعار التجارية المماثلة. أثبتت الألياف الجديدة أنها جيدة بشكل خاص في التعرف على ضيق التنفس.
المستشعرات المصنوعة من ألياف موصلة صغيرة مفيدة بشكل خاص للاستشعار الحجمي للسوائل والغازات ثلاثية الأبعاد، مقارنة بتقنيات الأغشية الرقيقة التقليدية، ولكن حتى الآن، كان من الصعب طباعتها ودمجها في الأجهزة ، وتصنيعها على نطاق واسع، بحسب ما ورد في موقع ” يو بي آي” الإلكتروني.[ads3]