صديقة للبيئة.. منسوجات إلكترونية تقتحم عالم الأزياء

حقق فريق بحثي بقيادة جامعة ساوثهامبتون بالتعاون مع جامعة غرب إنجلترا في بريستول ومؤسسات علمية أخرى، تقدمًا ملحوظًا في مجال التكنولوجيا القابلة للارتداء، بإطلاق منسوجات إلكترونية مبتكرة تجمع بين القابلية للتحلل البيولوجي والاستدامة البيئية، تحت اسم “SWEET”، وفقًا لموقع Tech Xplore.

ثورة في عالم المنسوجات الإلكترونية

تدمج المنسوجات الإلكترونية المكونات الكهربائية مثل أجهزة الاستشعار والبطاريات في الأقمشة التقليدية، ما يفتح آفاقًا جديدة لاستخدامها في الأزياء، والملابس الرياضية، والرعاية الطبية، 

ومع ذلك يشكل تراكم نفايات المنسوجات الإلكترونية تحديًا بيئيًا، خاصة مع احتوائها على معادن غير قابلة للتحلل، مثل الفضة.

ويهدف فريق البحث إلى التغلب على هذه المشكلة عبر تطوير أقمشة يمكن أن تتحلل طبيعيًا بمجرد انتهاء دورة حياتها، ما يساهم في تقليل الأضرار البيئية.

تصميم SWEET للمنسوجات

يتكون تصميم المنسوجات الذكية من ثلاث طبقات رئيسية:

• النسيج الأساسي: مصنوع من مادة Tencel القابلة للتحلل، والمشتقة من مصادر خشبية متجددة.
• طبقة الاستشعار: تتضمن الجرافين الممزوج ببوليمر موصل يسمىPEDO: PSS، ويتم تطبيقه باستخدام تقنية الطباعة بنفث الحبر.
• واجهة المستشعرات: تضمن اتصالًا فعالًا بين النسيج والمكونات الإلكترونية.

تمثل هذه التقنية تطورًا هامًا في تصنيع المنسوجات الإلكترونية، حيث تعزز وظائف الأقمشة مع الحفاظ على توافقها البيئي.

اختبارات ناجحة للمنتج

أجرى الفريق اختبارات عملية على قفازات مدمجة بعينات من النسيج الإلكتروني، حيث أثبتت قدرتها على قياس العلامات الحيوية مثل معدل ضربات القلب ودرجة حرارة الجسم بدقة ووفقًا لمعايير الصناعة.

وأكدت الدكتورة شايلا أفروج، أستاذة المواد المستدامة المشاركة في الدراسة، أن هذه النتائج تُظهر إمكانية الجمع بين الأداء العالي والاستدامة البيئية، خاصة في قطاع الرعاية الصحية.

مميزات تصميم SWEET 

للتأكد من قابلية المنسوجات للتحلل، دفن الباحثون العينات في التربة، حيث فقدت المادة 48% من وزنها و98% من قوتها خلال أربعة أشهر فقط، مما يشير إلى تحلل سريع وفعال.
وأظهر تقييم دورة الحياة أن استخدام أقطاب الجرافين يقلل التأثير البيئي بنسبة تصل إلى 40 مرة مقارنة بالإلكترونيات التقليدية.

وصرح البروفيسور نظمول كريم، من جامعة ساوثهامبتون، أن هذه المنسوجات تمثل خطوة أساسية نحو تقليل تأثير مكبات النفايات الإلكترونية، خاصة مع ازدياد استخدام هذه المواد في القطاعات الحيوية مثل الرعاية الصحية.

وأكد أن فريق البحث يطمح إلى تطوير تطبيقات مستقبلية تشمل الملابس الطبية القابلة للارتداء للكشف المبكر عن أمراض القلب، والتي تؤثر على 640 مليون شخص حول العالم.