الثبات ـ منوعات

يزعم علماء أن لديهم الحل لعشاق الصحة الذين لا يحبون ارتداء ساعة ذكية "غير مريحة".

وابتكر الخبراء، ومقرهم جامعة رايس في تكساس، قميصا ذكيا قابلا للغسل في الغسالة لمراقبة قلبك.

وقاموا بخياطة ألياف الأنابيب النانوية الكربونية الرفيعة للغاية، والتي تشبه خيوط القطن تماما، في ملابس رياضية عادية باستخدام ماكينة خياطة قياسية.

ويراقب أنبوب الكربون النانوي معدل ضربات قلب مرتديه ويأخذ مخطط كهربية القلب المستمر (ECG)، والذي يلتقط إيقاع القلب والنشاط الكهربائي.

ويمكن أيضا استخدام الألياف المنسوجة في القماش لتضمين الهوائيات أو مصابيح LED، وفقا للباحثين.

وقد تسمح التعديلات الطفيفة على الألياف في النهاية للملابس بمراقبة العلامات الحيوية أو مجهود القوة أو معدل التنفس.

وقال المهندس ماتيو باسكوالي، من جامعة رايس: "بسبب الجمع بين التوصيل والتلامس الجيد مع الجلد والتوافق الحيوي والنعومة، فإن خيوط الأنابيب النانوية الكربونية هي مكون طبيعي للأجهزة القابلة للارتداء".

وتأتي الألياف موصلة تماما مثل الأسلاك المعدنية، ولكنها قابلة للغسل ومريحة وأقل عرضة للكسر عندما يكون الجسم في حالة حركة، وفقا للباحثين.

وفي التجارب، كان القميص الذي تمت حياكته أفضل في جمع البيانات من جهاز مراقبة حزام الصدر القياسي الذي يأخذ قياسات حية.

ويمكن خياطة موجات الألياف على قطعة من القماش المطاطي بشكل متعرج لتشكيل قطب كهربائي، يوصل الإلكترونيات مثل أجهزة إرسال Bluetooth لنقل البيانات إلى هاتف ذكي.

ويسمح نمط الغرزات المتعرج للنسيج بالتمدد دون كسرها.

وكانت مخططات تخطيط القلب التي حصل عليها بواسطة أقطاب ألياف الكربون النانوية، قابلة للمقارنة بالإشارات التي تم الحصول عليها من الأقطاب الكهربائية التجارية، وفقا للعلماء.

وعند مطابقته مع أجهزة مراقبة الأقطاب الكهربائية التجارية، أعطى قميص الأنابيب النانوية الكربونية مخططات تخطيط كهربية القلب أفضل قليلا.

وطالما أنه ليس فضفاضا جدا، يمكن تعديل النمط المتعرج للألياف ليأخذ في الاعتبار مقدار احتمال تمدد القميص أو الأقمشة الأخرى.

ويعمل الفريق الآن مع معهد تكساس للقلب لمعرفة كيفية تعظيم ملامسة الجلد.

وقالت لورين تايلور، طالبة الدراسات العليا في رايس: "في الدراسات المستقبلية، سنركز على استخدام بقع أكثر كثافة من خيوط الأنابيب النانوية الكربونية بحيث يكون هناك مساحة أكبر للتلامس مع الجلد".

وينبع المشروع من العمل في مختبر المهندس الكيميائي والجزيئي الحيوي "ماتيو باسكوالي"، في كلية براون للهندسة في رود آيلاند، والذي أدخل ألياف الأنابيب النانوية الكربونية في عام 2013.

ولكن خيوط الأنابيب النانوية الأصلية، التي يبلغ عرضها حوالي 22 ميكرونا، كانت رفيعة جدا بحيث يتعذر على ماكينة الخياطة التعامل معها.

وقال تايلور إن صانع الحبال استخدم لإنشاء خيط قابل للخياطة - ثلاثة حزم من سبعة خيوط لكل منها، منسوجة في حجم مكافئ تقريبا للخيط العادي.

وفُصّل الاختراع في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية Nano Letters.