ابتكار رقعة إلكترونية ذكية تهتز لتحذيرك من الغازات السامة والمعادن الثقيلة

ابتكر باحثون رقعة إلكترونية قابلة للارتداء يمكنها اكتشاف المخاطر الموجودة في البيئة، مثل الغازات الخطرة أو المعادن الثقيلة في المياه، ثم تنبيه مرتديها عبر الاهتزاز على الجلد.

كما وسّع الباحثون نطاق هذا العمل لتطوير "جلد إلكتروني" للأجهزة الروبوتية، ما يتيح للروبوتات اكتشاف المخاطر في بيئتها وتجنبها. ونُشرت الدراسة في دورية "Device".

أجهزة ومراجعات أجهزة وداعاً للفأرة التقليدية.. جهاز جديد يتيح التحكم الكامل بالكمبيوتر باستخدام اللسان

وقال إريم أوزون أوغلو، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب الدكتوراه في جامعة ولاية كارولينا الشمالية: "توجد بالفعل أجهزة استشعار قادرة على رصد المخاطر البيئية وإرسال إشعارات إلى الهاتف، وقد أردنا تطويرها"، بحسب تقرير لموقع "Tech Xplore" المتخصص في أخبار التكنولوجيا، اطلعت عليه "العربية Business".

وأضاف: "كان لدينا هدفان رئيسيان لهذا العمل. أولًا، أردنا تصغير حجم أجهزة الاستشعار ودمجها في رقعة قابلة للارتداء لتحديد أي مخاطر محتملة على مرتديها".

وتابع: "ثانيًا، إذا كنت على اتصال بمادة خطرة، فأنت بحاجة إلى معرفة ذلك في أسرع وقت ممكن. وإذا كان الإشعار يُرسل إلى هاتفك، فقد لا تتحقق منه على الفور. لذلك أردنا دمج تقنية اللمس في الرقعة بحيث تهتز بمجرد اكتشاف الخطر، ما يتيح للأشخاص الاستجابة بسرعة للتهديد المحتمل".

في هذا العمل، صمّم الباحثون رقعة مربعة الشكل يقل حجمها قليلًا عن رخصة القيادة. وتحتوي الرقعة على وحدة تحكم دقيقة تعمل كعقل الرقعة، وبطارية صغيرة جدًا، ومستشعرات لرصد ستة مخاطر بيئية، إلى جانب مشغل صغير يعمل كمحرك لمسي يهتز على الجلد.

كما يتضمن السطح الخارجي للرقعة مجموعة من الخلايا الكهروضوئية الرقيقة، مما يسمح للجهاز بامتصاص الطاقة الشمسية أثناء ارتدائه.

وقال أولواتوبي أوجوادي، المؤلف المشارك في البحث وطالب الدكتوراه في جامعة ولاية كارولينا الشمالية: "لا يكفي مجرد وجود محرك يصدر صوتًا، بل يجب أن تشعر به فعليًا. لذلك، صممنا أسطحًا صغيرة ذات ملمس مميز تقع عند نقطة التماس بين المحرك والجلد، أشبه بنمط مصغر من النتوءات".

وأضاف: "من خلال تغيير حجم هذه النتوءات والمسافة بينها، تمكّنا من التحكم في كيفية إدراك الاهتزاز على الجلد. وهذا ما سمح لنا بضبط الإحساس بدقة بحيث يلفت انتباهك فعلًا، بدلًا من أن يكون مجرد اهتزاز خفيف قد لا تلاحظه".

كما يُفعّل الجهاز "تسلسلًا لمسيًا" مختلفًا، أو نمطًا مختلفًا من الاهتزاز، لكل خطر يكتشفه، ويتيح ذلك لمرتدي الرقعة معرفة نوع الخطر البيئي الذي ينبغي الانتباه إليه.

وقال أوزون أوغلو: "في اختبارات إثبات المفهوم، وجدنا أن الجهاز نجح في اكتشاف المواد الخطرة وإطلاق الاستجابة اللمسية على الفور".

وتابع: "كما وجدنا أن تقنية حصاد الطاقة أدت دورًا جيدًا في إطالة عمر البطارية. وإلى جانب انخفاض استهلاك المستشعرات للطاقة، يتيح ذلك للجهاز العمل لمدة تقارب 24 ساعة".