طوّر فريق من الباحثين من جامعة خليفة في أبوظبي مادة جديدة يمكن ارتداؤها تستشعر درجة الحرارة والأشعة فوق البنفسجية باستخدام المحاليل الهلامية المائية متغيرة اللون والمعززة بالذكاء الاصطناعي، حيث أصبحت المستشعرات القابلة للارتداء أدواة أساسية لمراقبة التعرّض الشخصي للمخاطر البيئية، واستخدم الفريق محلولاً هُلامياً مائياً يحاكي قوة البلاستيك ويتغير لونه استجابةً للظروف البيئية، في صناعة الجهاز عبر تقنية الطباعة المتقدمة رباعية الأبعاد.

وضم الفريق، محمد النمر وراجي أدهم القفاص ورامي القفاص والدكتور يارجان عبد الصمد ومحمد هشام والبروفيسور بكر محمد والبروفيسور حيدر بات، الذي تعاون مع ياسمين حلواني من جامعة دبي، ونشروا نتائجهم في المجلة العلمية «إي إس ماتيريالز إند مانيوفاكتشرنغ»، المعنيّة بالمواد والتصنيع.

وتوفر المادة الجديدة قوة مماثلة لقوة النايلون وتعني متانتها أنها تعمل بصورة موثوقة في الحياة اليومية كجزء من الخواتم أو الأساور أو النظارات، ويكمن الابتكار الرئيسي في دمج المساحيق اللونية الحرارية واللونية الضوئية في المحاليل الهلامية المائية، حيث يتغير لون الأصباغ عند تعرّضها لدرجة الحرارة، في حين تستجيب الأصباغ اللونية الضوئية للأشعة فوق البنفسجية، ويتم التعبير عن هذه التغييرات عبر نموذج ذكاء اصطناعي مدرّب على تصنيف نطاقات درجات الحرارة، وبلغت دقة التصنيف عند اختباره، 98.75%.

ويتغيّر لون الجهاز القابل للارتداء بوضوح عند استخدامه كلّما ارتفعت درجة الحرارة أو نسبة التعرّض للأشعة فوق البنفسجية، ليعمل بمنزلة منبّهٍ فوري بالمخاطر البيئية.

ويعمل المشروع من دون بطاريات أو دوائر أو شاشات، فهو مكتفٍ ذاتياً، كما تَمكّن تركيز مساحيق الكروم الذي لم تتجاوز نسبته 2.5%، من إحداث تغييرات مرئية من دون إضعاف المادة، ما يجعل المستشعرات قوية وغير مكلّفة، إلا أنه ثمّة قيود بلا شك، حيث يمكن أن يؤدي التعرّض المطوّل لأشعة الشمس إلى تدهور الأصباغ بمرور الوقت، لكن في معظم السياقات العملية، تحتاج المواد إلى الصّمود لمدة يوم أو يومين فقط، ما يجعله مثالياً للاستخدام في التطبيقات المؤقتة.

ويرى الفريق هذا المشروع خطوة أولى، حيث يمكن أن ترتبط الإصدارات المستقبلية بتطبيقات الهواتف الذكية.