قام باحثون في شمال ولاية كاليفورنيا في الولايات المتحدة بتطوير هوائي قابل للانثناء من المُمكن أن يتم استخدامه في تكنولوجيا الأجهزة القابلة للارتداء، كأجهزة مراقبة الحالة الصحية.
“طور العديد من الباحثين – بما فيهم مختبرنا – نماذج لحساسات أجهزة مراقبة الحالة الصحية القابلة للارتداء، إلا أنه كان من الواضح افتقار هذه النماذج إلى هوائيات يمكن دمجها مع الجهاز كي يكون قادراً على إرسال المعلومات المطلوبة لمراقبة حالة المريض أو تشخيص مرضه “. كما قال الدكتور يونغ تسو، وهو بروفيسور مساعد في هندسة الميكانيك والفضاء في جامعة شمال كاليفورنيا.
لطالما أراد الباحثون هوائياً قابل للانثناء، الطي، أو اللف ومن الممكن أن يعود إلى شكله الأصلي، لأن الأجهزة التي يرتديها المريض ستكون عُرضة للثني أثناء حركته.
للوصول إلى مستوى جيد من المرونة – بالإضافة إلى مواصفات الهوائي جيدة – استخدم الباحثون صفيحة مثقّبة وصبّوا فيها أسلاك نانوية من الفضة بالشكل المطلوب ثم تم سقي الصفيحة بسائل بوليميري. بعد التّعرض للبوليمير السائل تتشكل مادة مرنة تحتوي في داخلها أسلاك الفضة النانوية بالتوزيع المطلوب.
تُمثل هذه الصفيحة القسم المُرسل للإشارات في الهوائي المضاف للشريحة الإلكترونية، وبتعديل شكل وأبعاد القسم المرسل يستطيع الباحثون التحكم بالتردد الذي ستُرسل وتُستقبل ضمنه الإشارات. من ثم يتم تأريض القسم المشع عن طريق ربطها بشريحة لها نفس مواصفات المرسل بحيث تكون أسلاك الفضة النانوية المدمجة بحالةٍ مُستمرة.
لاحظ العلماء أنه على الرغم من أن التردد سيتغير عندما ينثني الهوائي – بسبب تغير الأبعاد – إلا أنه لن يخرج عن مجالٍ محدد. “هذا يعني أنه سيظل قادراً على التواصل بشكلٍ جيد مع أجهزة الاستقبال اللاسلكية. إضافةً إلى ذلك، يعود الهوائي إلى شكله الأصلي ويواصل إرسال المعلومات بشكلٍ طبيعي، بالرغم من تغيير الشكل الذي تعرض له “. بما أن التردد يتغير بشكلٍ خطي بتغير الإجهاد المطبق عليه، فمن الممكن استخدام حساس إجهاد إلى جانب الهوائي.
” استخدم باحثون أخرون المعادن السائلة في صناعة الحساسات القابلة للانحناء”. كما يقول تسو، ويتابع توضيحه: ” إن تقنيتنا بسيطة نسبياً، حيث يمكن تضمينها في بنية الحساس نفسه، كما أنه من الممكن بسهولة تغيير الحجم حسب ما هو مطلوب “.
المصدر: موقع Phys.org
مصدر البحث المنشور في مجلة Applied Materials and Interfaces: اضغط هنا
