ابتكار منسوجات ذكية من مواد حيوية في جامعة كورنيل لتطوير إلكترونيات مرنة

نجح باحثون في جامعة كورنيل الأمريكية في تطوير تقنية متقدمة لإنتاج منسوجات ذكية تعتمد على مواد طبيعية قابلة للتحلل، مثل الجيلاتين وقشور الروبيان والطحالب البحرية. وتتميز هذه المنسوجات بقدرتها الفريدة على تغيير أشكالها استجابةً للتغيرات الكيميائية في البيئة المحيطة أو عند تعرضها للماء، مما يمهد الطريق لابتكار أجهزة إلكترونية مرنة وقابلة للارتداء.

وأشار الموقع الإلكتروني لجامعة كورنيل إلى أن الفريق البحثي طور تقنية أطلق عليها اسم «AquaWeave»، تتيح تحويل المنسوجات إلى أشكال متنوعة تشمل الصفائح، والقباب، والأنابيب، والامتدادات، وذلك عبر دمج تقنيات الحياكة التقليدية مع المواد الحيوية. وقد استند الابتكار إلى ملاحظة تفاعل الخيوط الطبيعية بشكل مختلف مع الوسط المحيط؛ حيث تنتفخ خيوط الطحالب البحرية بالماء، بينما تتمدد خيوط قشور الروبيان في البيئات الحمضية، في حين تذوب خيوط الجيلاتين.

يقود هذا المشروع سيندي كاو، الأستاذة المشاركة في التصميم المتمحور حول الإنسان ومديرة مختبر «Hybrid Body Lab» في الجامعة، بالتعاون مع الباحثة جينغوين تشو وفريق من الطلاب. وأوضحت كاو أن هذه التقنية قد تفتح آفاقاً لإنتاج أجهزة إلكترونية تتكيف مع احتياجات المستخدم، مثل تحويل الهاتف الذكي إلى وسادة تدليك، أو ابتكار ملحقات مرنة تتوافق مع أجزاء الجسم.

كما تتضمن أبحاث المختبر تطوير أدوات إلكترونية مرنة تثبت مباشرة على الجلد، ومن أبرزها نظام «SkinLink» الذي يراقب حركة الجسم ويرسل تنبيهات عند السقوط، بالإضافة إلى ملحقات تحسن وضعية الجسم عبر اهتزازات عند الانحناء، وأجهزة تساعد في تخفيف التورم لدى المصابين بالوذمة من خلال وحدات تحفيز توزع على راحة اليد والأصابع. ويعتمد الفريق على تقنيات الحياكة التقليدية لدمج الأسلاك والدوائر الإلكترونية داخل الأقمشة لضمان مرونتها وملاءمتها للجلد.

وقد عُرض هذا البحث في الرابع من تشرين الثاني الجاري ضمن مؤتمر «ACM UIST 2026» المتخصص في التفاعل بين الإنسان والحاسوب، ونُشرت الورقة البحثية في وقائع المؤتمر. ويرى الباحثون أن دمج الإلكترونيات المرنة مع تقنيات النسيج والمواد الحيوية سيسهم في توسيع نطاق استخدامات المنسوجات الذكية وتطوير أجهزة قابلة للارتداء أكثر تكيفاً.