ابتكار جديد للملابس.. نسيج يبرّد الجسم ويولّد الكهرباء !

طوّر باحثون في جامعة إلينوي الأميركية نسيجاً ذكياً يجمع بين تبريد الجسم، واستشعار الحركة، وتوليد كميات صغيرة من الكهرباء، ضمن تصميم واحد قابل للطباعة، في خطوة قد تمهّد لظهور جيل جديد من الملابس القادرة على أداء وظائف تتجاوز الحماية من الحرارة والطقس.

وبحسب دراسة أجراها باحثون من جامعة إلينوي أوربانا-شامبين ونُشرت في مجلة «Advanced Science»، يعتمد النسيج على مركب نانوي من أكسيد الزركونيوم، صُمّم للاستفادة من خاصيتين في الوقت نفسه؛ إذ يعكس نحو 96% من الإشعاع الشمسي، ويتمتع بقدرة مرتفعة على إطلاق حرارة الجسم إلى الخارج على شكل أشعة تحت حمراء.

وخلال اختبارات أجريت في الهواء الطلق، سجل النسيج درجات حرارة أقل بنحو 3 إلى 6 درجات مئوية من درجة حرارة الهواء المحيط عند تعرضه لأشعة الشمس، ما يوفر تبريداً سلبياً من دون الحاجة إلى بطاريات أو أنظمة تكييف مدمجة.

ولا تقتصر وظيفة النسيج على التبريد، إذ يؤدي احتكاك جلد الشخص بالمادة أثناء الحركة إلى توليد شحنات كهربائية صغيرة تُعرف باسم «الكهرباء الاحتكاكية». ويمكن الاستفادة من هذه الإشارات في رصد حركة الجسم أو تشغيل مستشعرات وتقنيات قابلة للارتداء.

وأظهرت التجارب أن النسيج حقق كثافة قدرة قصوى بلغت نحو 47 ملي واط لكل متر مربع، مع الحفاظ على إنتاج كهربائي مستقر لأكثر من 30 ألف دورة تشغيل. وأوضح الباحثون أن هذه الكمية من الطاقة لا تكفي لشحن هاتف ذكي، لكنها قد تكون كافية لتشغيل مستشعرات صغيرة أو إرسال إشارات مرتبطة بحركة مرتدي الملابس.

ومن أبرز خصائص التصميم إمكانية تصنيع المادة باستخدام تقنية للطباعة ثلاثية الأبعاد تُعرف باسم «الكتابة بالحبر المباشر»، ما قد يتيح إنتاجها بأشكال وتصميمات متنوعة، بدلاً من الاعتماد على أنظمة متعددة الطبقات لأداء الوظائف المختلفة.

كما أظهر الفريق إمكانية دمج النسيج في نظام للتحكم الحراري، بحيث تعمل الإشارة الكهربائية الناتجة عن حركة مرتدي الملابس كمحفز لتفعيل وظيفة أخرى داخل النظام.

ويرى الباحثون أن الجمع بين التبريد السلبي واستشعار الحركة وتوليد الكهرباء في مادة واحدة قد يفتح المجال أمام تطوير ملابس أكثر ذكاءً وأقل اعتماداً على البطاريات والأنظمة الإلكترونية التقليدية.

الحرب على إيران تهز صناعة الملابس.. والأسعار في مرمى المستهلكين