علماء يصممون تقنية جديدة لإنتاج خيوط حرير موصلة للكهرباء

تمكّن علماء من جامعة "تسينج هوا "الصينية، من تطوير تقنية جديدة لإنتاج خيوط حرير طبيعي قوية وأكثر مرونة وموصلة للكهرباء، عن طريق تغذية دود القز بمواد الغرافين الكربونية. ووفقًا لموقع "الديلي ميل" البريطاني، من المرجح أن يكون الحرير المبتكر الُمكون الرئيسي للمستشعرات والأجهزة الذكية التي يرتديها الإنسان وإنتاج روبوتات أكثر واقعية تستطيع اللمس والإحساس بالحرارة والرطوبة ومختلف المتغيرات، حتى أنها يمكنها تمييز أصوات الإنسان.

وقال البروفيسور ينجينغ زانغ، الذي قاد الدراسة، إنهم يتوقعون أن يُحدث الحرير الجديد ثورة في بناء النظم اللاسلكية، بخاصة تلك التي تسمح للأطباء بمراقبة حالة مرضاهم على بعد كيلومترات، حيث أظهرت أجهزة استشعار الجسم، والتي عادة ما تكون مصنوعة مع أشباه الموصلات، إمكانات كبيرة لرصد صحة الإنسان.

غير أن هناك ثمة مشكلة واحدة تكمن في أن أجهزة الاستشعار التي تقيس التغيرات في القوة لا يمكن أن تكون قابلة للتمدد للغاية، كما أنها حساسة في نفس الوقت، إلا أن الحرير يمكنه التغلب على هذه المشاكل، فهو منتج طبيعي أقوى من الصلب وأكثر مرونة من النايلون، بيد أن الحرير لا يولد الكهرباء بشكل جيد، ولمعالجة هذا التحدي، سعى البروفيسور ينجينغ وزملاؤه إلى إيجاد وسيلة لتعزيز الموصلية من الحرير، بحيث يمكن استخدامها بنجاح في أجهزة الاستشعار عن الجسم.

وتوصل العلماء إلى تلك التقنية بعد إجراء العديد من التجارب لإدخال تعديلات على الحرير الطبيعي بعد إنتاجه، منها إدخاله في بيئة غازات خاملة في درجة حرارة تتراوح بين 600 و3000 لإدخال الكربون كأحد مكوناته، وباستخدام تلك التقنية، طور العلماء أجهزة استشعار التمزق العضلي، وأجهزة استشعار الضغط ومستشعر ثنائي النمط قادر على قياس درجة الحرارة والضغط في وقت واحد. وفي تجربة أخرى، قام الفريق بتغذية دودة القز الغرافين أو أنابيب الكربون النانوية للحصول على أفضل النتائج.