توليد الطاقة من قلب الإنسان

توليد الطاقة من قلب الإنسان
فواز عبدالرحمن
في خطوة من شأنها فتح الباب أمام مجال صناعة أجهزة طبية مستزرعة داخل جسم الإنسان تتسم بالاكتفاء الذاتي من الطاقة أو على الأقل الاعتماد على الأعضاء الداخلية للإنسان في توليد الطاقة التي تحتاجها للعمل، ابتكر العلماء نوعًا جديدًا من المولدات الفائقة الصغر القادرة على توليد الطاقة الكهربائية من قلب الإنسان.


ويتكون هذا النوع من المولدات من أسلاك «نانوية» دقيقة لها القدرة على تحويل الطاقة الناتجة عن نبضات القلب وما يصاحبها من انثناء وتمدد لعضلاته إلى جهد كهربائي.

وقدم مجموعة من العلماء في معهد جورجيا الأمريكي للتكنولوجيا عرضًا لتجربة نموذج أولي من تلك المولدات «النانوية» التي أنتجت بالفعل تيارًا كهربائيًا عند تثبيتها على جدران قلوب فئران التجارب.
واستخدم العلماء في صناعة تلك المولدات أسلاكا «نانوية» دقيقة من أكسيد الزنك، تلك المادة الغنية بما يعرف بالتأثير الكهرضغي وهو ذلك التأثير الذي يتسبب في توليد الطاقة الكهربائية عند الضغط الميكانيكي عليها.
وقام العلماء في بداية التجربة بتثبيت المولد «النانوي» الجديد على جدار الحجاب الحاجز لأحد فئران التجارب، وعندما بدأ الفأر في التنفس تمدد وانقبض السلك «النانوي» الدقيق وولد أربعة بيكو أمبير (البيكو أمبير يساوي 10 - 12 أمبيرًا) من التيار الكهربي بجهد 2 ميلي فولت (الميلي فولت يساوي 0.001 فولت أو 10 -3 فولتات).
وعندما تم تثبيت المولد الجديد على جدار قلب الفأر، أعطي المولد 30 بيكو أمبير بجهد 3 ميلي فولت.
ويمكن أن تكون مولدات أكسيد الزنك «النانوية» الدقيقة مصدرا مثاليا للطاقة للمجسات الطبية ذات الأحجام الدقيقة التي ترصد ضغط الدم أو مستويات السكر في الدم أو تلك التي تقوم بالكشف عن المؤشرات الحيوية للإصابة بالسرطان.
وتلك المجسات قادرة على العمل بمستويات طاقة منخفضة في حدود واحد مايكرو وات (جزء من المليون من الوات)، لكنها تحتاج إلى مصدر طاقة دقيق الحجم مستمر لفترة طويلة بدلا من بطارية دقيقة الحجم.

ويهدف العلماء إلى تطوير وإنتاج المزيد من مولدات الطاقة «النانوية» الدقيقة القادرة على مد نفسها بالطاقة ذاتيًا للاستخدام في التطبيقات الطبية.