اشترِك في نشرتنا الإخبارية
التكنولوجيا القابلة للارتداء تألقت في أولمبياد باريس لكنها "افتقدت" هذه البطارية المبتكرة
13-08-2024 | 21:47
المصدر: النهار العربي
ثمة ما يشبه الإجماع على صعود البعد الرقمي في "أولمبياد باريس"، سواء في مجريات مثل "التوأمة الرقمية" لمساراته للمرة الأولى في تاريخ تلك المسابقات، أو التوسع الكبير في حضور "التكنولوجيا القابلة للارتداء" Wearable Technologies على أجساد الرياضيين والجمهور. (أنظر مقالة "الألعاب الأولمبية تعيش الوقائع الرقمية عبر التكنولوجيا القابلة للارتداء").
ويعلم متابعو تلك التقنيات أنها تقف على حافة نقلة مهمة، تتمثل في تزويد تلك الأجهزة بالطاقة عبر أدوات تُرتدى على الأجساد أيضاً. لم تتحقق تلك النقلة في "أولمبياد باريس"، لكن إمكانية تحققها قائمة في كل لحظة، ولعلها تلاقي مناسبات رياضية مقبلة.
ويعود هذا الانتظار إلى زمن قريب، تحديداً في عام 2021، حينما حقّق باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية (UBC) إنجازاً علمياً بارزاً قد يغيّر مستقبل الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء، إذ تمكنوا من تطوير أول بطارية مرنة وقابلة للغسل في العالم.
وتعمل هذه البطارية بكفاءة حتى عند لفّها أو شدّها إلى ضعف طولها الطبيعي، أو حتى بعد غسلها في الغسالة. وبعبارة أخرى، من المستطاع "مط" هذه البطارية ووضعها مباشرة على الجلد، كي تصبح من الأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء.
وفي هذا الصدد، قال الدكتور نجوك تان نجوين، الباحث بعد الدكتوراه في كلية العلوم التطبيقية في الجامعة: "تُعدّ الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء سوقاً كبيرة، والبطاريات القابلة للتمدّد ضرورية لتطويرها. ومع ذلك، حتى الآن، لم تكن البطاريات القابلة للتمدّد قابلة للغسل. وهذا إضافة حاسمة إذا أردنا أن تتحمّل متطلبات الاستخدام اليومي".
وتقدّم البطارية التي طورها نجوين وزملاؤه العديد من التطورات الهندسية. ففي البطاريات العادية، تكون الطبقات الداخلية مواد صلبة محاطة بغلاف صلب. أما فريق جامعة كولومبيا البريطانية فقد جعل المركبات الرئيسية - وهي الزنك وأوكسيد المنغنيز - قابلة للتمدّد عن طريق طحنها إلى قطع صغيرة ثم دمجها في بلاستيك مطاطي أو بوليمر. وتتكوّن البطارية من طبقات عدة رقيقة جداً من هذه البوليمرات، ملفوفة داخل غلاف من البوليمر نفسه. هذا البناء يخلق سداً محكماً ضدّ الهواء والماء، يضمن سلامة البطارية من خلال الاستخدام المتكرّر.
واقترحت بهار إيرانبور، طالبة الدكتوراه في الفريق، وضع البطارية في الغسالة لاختبار قدرتها على تحمّل الماء. وحتى الآن، صمدت البطارية لمدة 39 دورة غسيل، ويتوقع الفريق تحسين متانتها أكثر مع استمرار تطوير التكنولوجيا.
وقالت إيرانبور: "وضعنا نماذجنا الأولية في دورة غسيل فعلية في كل من الغسالات المنزلية والتجارية. خرجت سليمة وعملية، وهذا أتاح لنا أن نعرف أن هذه البطارية قوية حقاً".
كما أن اختيار كيمياء الزنك وأوكسيد المنغنيز يوفّر ميزة مهمّة أخرى. وقال الدكتور نجوين: "اخترنا الزنك والمنغنيز لأنهما أكثر أماناً للأجهزة التي يتمّ ارتداؤها بالقرب من الجلد، من بطاريات الليثيوم أيون التي يمكن أن تنتج مركبات سامة عند تكسّرها".
ويتمّ حالياً العمل على زيادة قوة البطارية وعمرها التشغيلي، ولكن الابتكار جذب بالفعل اهتماماً تجارياً. ويعتقد الباحثون أنه عندما تكون البطارية الجديدة جاهزة للمستهلكين، يمكن أن تكلّف السعر نفسه للبطارية القابلة للشحن العادية.
وقال الدكتور جون مادن، الأستاذ في الهندسة الكهربائية والحاسوبية ومدير مختبر المواد والعمليات المتقدّمة في جامعة كولومبيا البريطانية الذي أشرف على العمل: "المواد المستخدمة رخيصة للغاية، لذلك إذا تمّ إنتاجها بأعداد كبيرة، فسيكون سعرها رخيصاً". بالإضافة إلى الساعات والرقائق لقياس العلامات الحيوية، يمكن أيضاً دمج البطارية مع الملابس التي يمكن أن تغيّر لونها أو درجة حرارتها تغييراً نشطاً.
وأضاف: "الأجهزة القابلة للارتداء تحتاج إلى الطاقة. ومن خلال إنشاء خلية ناعمة وقابلة للتمدّد وقابلة للغسل، فإننا نجعل الطاقة القابلة للارتداء مريحة وعملية".
هذا الإنجاز العلمي يعدّ قفزة نوعية في مجال الأجهزة القابلة للارتداء، حيث يفتح الباب أمام تطوير أجهزة أكثر مرونة ومتانة وقابلية للاستخدام اليومي. ومن يدري؟ هل تتألق في "أولمبياد لوس أنجلوس 2026". لننتظر. ولنرَ.
