في عالم فن الوشم على الجسد، يبدأ عصر تتلاشى فيه الحدود بين الجماليات والتكنولوجيا العالية بشكل نهائي. ما كان يُنظر إليه لعقود على أنه لعبة أطفال – الملصقات القابلة للنقل – يتحول اليوم إلى أداة معقدة للمراقبة البيولوجية. قدم باحثون من جامعة ولاية بويز (Boise State) مشروع “E-tattoo”، الذي يعد بإحداث ثورة ليس فقط في الطب، ولكن أيضًا في فهمنا لوظائف الوشوم. هذا ليس مجرد رسم على الجلد، بل هو واجهة إلكترونية كاملة قادرة على تحويل جسم الإنسان إلى مصدر للطاقة ومركز تشخيصي.
التطوير، بقيادة طالب الدكتوراه أجاي براتاب تحت إشراف البروفيسور ديفيد إسترادا، يتمثل في مستشعرات مرنة فائقة الرقة يتم وضعها على الجلد بسهولة مثل الوشوم المؤقتة العادية. ومع ذلك، فإن البساطة الظاهرية تخفي عملًا معقدًا متعدد التخصصات لـ 17 متخصصًا من مجالات متنوعة: من الفيزياء وعلوم المواد إلى الهندسة الجزيئية الحيوية. يلاحظ خبراء صناعة الوشم بالفعل أن مثل هذه التقنيات يمكن أن تكون استمرارًا منطقيًا للقرصنة البيولوجية، مما يسمح بدمج الإلكترونيات في الحياة اليومية دون تدخل جراحي.
تقنية الإنشاء: من “السباغيتي” إلى الشبكات النانوية
قلب المشروع هو جهاز الغزل الكهربائي – جهاز يستخدم جهدًا عاليًا لسحب البوليمر إلى ألياف نانوية دقيقة للغاية. كما يوضح البروفيسور إسترادا، فإن العملية تشبه إنشاء سجادة فوضوية من الألياف، تشبه ظاهريًا حصة من السباغيتي على طبق، ولكن على نطاق نانوي. هذه السجادات تعمل كإطار للجهاز المستقبلي. لإضفاء الموصلية الكهربائية على الوشم، استخدم العلماء مادة مبتكرة – MXenes (ماكسينات)، وهي مركبات غير عضوية ثنائية الأبعاد من كربيد التيتانيوم.
يسمح الجمع بين البوليمر المغزول كهربائيًا والماكسينات بإنشاء وشوم “ذكية” ذات خصائص فريدة:
- المرونة والالتصاق: يحافظ المستشعر على قابليته للعمل عند تمدد الجلد أو انضغاطه أو لفه.
- هيكل يسمح بالتهوية: بفضل مسامية الألياف النانوية، لا يتعرق الجلد تحت الوشم.
- سهولة الإزالة: على عكس العديد من البدائل، يتم غسل هذه الوشوم الإلكترونية بالكحول العادي، دون ترك نفايات سامة.
طاقة الخطوة: الوشم كبطارية
واحدة من أكثر الميزات إثارة للإعجاب للوشوم الإلكترونية الجديدة هي جمع الطاقة. يستخدم التصميم مولدات نانوية تحول الحركة الميكانيكية للشخص إلى كهرباء. وفقًا لبيانات الدراسة، يقوم الشخص العادي بما بين 5 إلى 10 آلاف خطوة في اليوم، مما يولد ما بين واحد إلى اثنين كيلو جول من الطاقة. يؤكد أجاي براتاب أن هذه الطاقة كافية لتشغيل الأجهزة القابلة للارتداء ذات الاستهلاك المنخفض: مستشعرات LED، أو أجهزة قياس نبضات القلب، أو حتى شحن جزئي للساعات الذكية.
| المعلمة | القيمة |
|---|---|
| عدد الخطوات في اليوم | 5000 – 10000 |
| الطاقة المولدة | 1 – 2 كيلو جول |
| طريقة الإزالة | كحول طبي |
| المادة الرئيسية | كربيد التيتانيوم (MXenes) |
الإمكانات الطبية وثقافة الوشم
بالنسبة لمجتمع الوشم، يفتح مشروع E-tattoo آفاقًا جديدة. إذا كانت الوشوم “الذكية” في السابق تقتصر على زرع شرائح NFC تحت الجلد أو استخدام أحبار متغيرة اللون بالحرارة، فإن الأمر يتعلق الآن بالمراقبة الصحية الكاملة. خلال الاختبارات، أثبت الفريق فعالية الوشوم في التقاط قراءات تخطيط كهربية القلب (ECG) وتخطيط كهربية العضل (EMG). هذا يسمح بتتبع نشاط العضلات وعمل القلب في الوقت الفعلي دون أسلاك ولواصق ضخمة.
جانب مهم هو الصديقة للبيئة للتطوير. يشير البروفيسور إسترادا إلى أن البوليمر المستخدم أكثر صداقة للبيئة بكثير من المواد التقليدية للإلكترونيات المرنة. هذا يتماشى مع الاتجاه الحالي لفن الوشم “الأخضر”، حيث تكون سلامة المواد في المقام الأول. أصبحت الدراسة، المنشورة في مجلة Advanced Science، نتيجة لعمل جماعي شارك فيه علماء مثل كوري إيفو، وجوش إيكسنبرجر، وكريستوفر شوك، وغيرهم. يعترف أجاي براتاب بأن دعم الفريق متعدد التخصصات هو ما سمح بحل جميع التحديات التكنولوجية والوصول بالمفهوم إلى نموذج عملي. في المستقبل، يمكن أن تصبح هذه الوشوم معيارًا ليس فقط للرياضيين والمرضى، ولكن أيضًا لجميع عشاق أسلوب الحياة المستقبلي، حيث يصبح الجلد لوحة رقمية نشطة.