تتسابق شركات التكنولوجيا في تقديم أجهزة الكترونية قابلة للارتداء خفيفة الوزن وسهلة الارتداء لتراقب صحتنا باستمرار، ولن تكون الساعات والخواتم الذكية آخرها، فهذه الأجهزة مازالت تحتاج لبطارية وشحن مستمر وقد يشعر البعض أنها غير مريحة.

تعد الأنسجة الكهروحرارية مساراً واعداً في تحقيق بديل أفضل لهذه الألكترونيات، إذ يمكن لها أن تكون جزء من الملابس لا نشعر بوجودها، كما يمكن أن تقوم بشحن نفسها بشكل ذاتي بالاعتماد على حرارة الجسم و ضوء الشمس. لكن هذه الأنسجة مازالت تواجه مشكلة في أن تكون مرنة ومريحة وقابلة لاستقبال مستشعرات ضمنها.

في دراسة نُشرت في مجلة علوم وتكنولوجيا المواد، صمم فريق من الباحثين من جامعة واترلو في كندا نسيج كهروحراري جديد يعتمد على عنصر ميكسين (MXenes) -وهو عنصر حديث الاكتشاف عام ٢٠١١ ويتميز بالمرونة العالية و ناقليته للكهرباء- قام الباحثون بإضافته إلى النايلون وذلك من خلال إنشاء طبقة من البولي دوبامين على سطح النايلون مما يسهل ربط الميكسين باستخدام الرابطة الهيدروجينية.

ونتج عن هذه العملية نسيج يمكنه اكتشاف درجة الحرارة واستشعار الضغط، ويمكن أن يتم استخدامه لتوليد الكهرباء من خلال الاستفادة من فرق الحرارة بين الجسم والوسط المحيط، إذ أن هذه الفروقات تؤدي لتحرك الإلكترونات داخل شبكة الميكسين من المكان الأكثر حرارة إلى الأقل، وينتج هذا فرق جهد كهربائي يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء وتغذية المستشعرات الملبوسة.

كما يمكن للنسيج تدفئة الجسم في الشتاء فيقوم بتحويل الضوء إلى حرارة، إذ أن له قابلية عالية لامتصاص الضوء ويؤدي ذلك إلى انتقال الكتروناته لمستويات طاقية أعلى، تطلق هذه الكترونات حرارة عند عودتها لمستوياتها الطاقية.

يبدو هذا النسيج واعداً، إذ يمكن له أن يراقب حرارة الجسم كما يمكن بتضمينه بالمستشعرات المناسبة أن يراقب حركة الجسم ومعدل ضربات القلب والتنفس ويولد ذاتياً الطاقة لتغذية هذه المستشعرات دون الحاجة للشحن.

يعمل فريق العمل لإدماج المستشعرات داخل النسيج ومحاولة تغذيتها ذاتياً، وصولاً إلى ربطها مع أجهزة الكترونية كالهاتف المحمول لنقل البيانات التي يجمعها النسيج والمستشعرات إلى الهاتف ليُصار إلى معالجتها وتحليلها.