تعرف على الوشم الالكتروني والاستخدامات المستقبلية المتوقعة له
الوشم الالكتروني هو من الأجهزة القابلة للارتداء، والتي علق عليها الباحثون آمالاً كبيرة نظراً لإمكانياته الواعدة. فهي قابلة للاستخدام في المجالات الطبية والصحية والعلمية. وعلى العموم تتشابه وظائف الوشم الالكتروني مع وظائف الأجهزة الأخرى القابلة للارتداء، مثل الساعات الذكية. ولكنها في المقابل تتميز عنها بقدرتها على جمع بيانات ومعلومات يكاد يستحيل جمعها عبر أجهزة مماثلة. وفي هذا المقال نتعرف على مفهوم الوشم الإلكتروني، وما هي مكوناته واستعمالاته المستقبلية؟
الأقسام
ما هو الوشم الالكتروني؟
يعرف الوشم الإلكتروني بأنه عبارة عن جهاز قابل للارتداء، ومزود بأجهزة استشعار متطورة متصلة بحيث تكون على اتصال مباشر مع جلد الشخص لجمع البيانات المختلفة. وعلى العموم تفيدد أجهزة الوشم الالكتروني في جمع الإشارات الكهربائية المختلفة التي تنبعث من جسم الشخص التي يضعها. وهذا يشمل رصد نشاط الدماغ ومعدل دقات القلب ونبضات العضلات وغيرها. وبطبيعة الحال يمكن تزويد هذه الأجهزة بمستشعرات أخرى لجمع بيانات إضافية، مثل مستشعرات درجة حرارة الجسم أو تتبع الحركة. وفي بعض الأحيان يمكن تزويدها أيضاً بمستشعرات متطورة لقياس التركيب الكيميائي للعرق الذي يفرزه جسم الشخص.
ما هي مكونات الوشم الإلكتروني؟
تتكون أجهزة الوشم الإلكتروني من مجموعة متنوعة من المواد التي تشمل كلاً مما يلي:
- الجرافين.
- الذهب.
- البوليمرات الموصلة.
- البوليمرات غير الموصلة والمزودة بمواد موصلة.
وعلى العموم تُصنع الطبقات الموصلة لأجهزة الوشم الإلكتروني من مواد موصلة نقية، مثل الكربون أو الذهب. ولا بد لهذه الأجهزة أن تتمتع بمرونة كافية، لذلك يكون الذهب على شكل شرائط رفيعة شبيهة بحرف S، أما الكربون فيكون على شكل شبكة سداسية الأبعاد (الكربون المرتب بهذه الطريقة يعرف باسم الجرافين). أما الأقطاب فتصنع باستخدام البوليمرات الموصلة، وهي ليست رفيعة الشكل مثل الجرافين، غير أنها موصلة للأيونات والإلكترون. وبناء على ذلك تصبح هذه الأجهزة أكثر حساسية بفعل هذه الموصلية الأيونية، خاصة أن إشارات الجسم الكهربائية أيونية هي الأخرى.
ومع ذلك تتمثل العقبة الوحيدة بخصوص هذه المكونات في أنها باهظة التكلفة، مما ينعكس على أسعار أجهزة الوشم الإلكتروني. ولهذا يلجأ الباحثون والعلماء إلى استخدام مواد مركبة عوضاً عنها لتقليل التكلفة، خاصة أنها رخيصة الثمن مقارنة بالمواد الأصلية المستخدمة.
ما هي مميزات أجهزة الوشم الإلكتروني؟
تعد أجهزة الأوشام الإلكترونية من الابتكارات المتطورة ذات المزايا الكثيرة. فهذه الأجهزة ليست مختلفة عمن سواها من حيث فكرتها ومفهومها، فهناك في الأسواق حالياً كثير من الأجهزة الذكية- الساعات الذكية مثلاً- التي تقيس بعض الأمور الحيوية في جسم الإنسان، مثل الضغط والنشاط البدني ودقات القلب وغيرها. ولكن أجهزة الوشم الإلكتروني تتميز عن غيرها بأمور كثيرة أبرزها:
- الطبيعة المرنة واللينة لأجهزة الوشم الالكتروني، مما يتيح وضعها واستخدامها في مناطق الجسم التي يصعب فيها استخدام أجهزة ذات طبيعة صلبة، مثل الساعات الذكية أو شاشات مراقبة دقات القلب المزودة بحزام يوضع على الصدر، ويتم ارتداؤها وقت التمارين الرياضية.
- التواصل والتلامس المباشر مع جلد المستخدم، مما يتيح لها قياس النبضات الكهربائية للجسم قياساً أكثر دقة من المستشعرات الصلبة.
- تسهيل جمع بعض البيانات والمعلومات الطبية التي كان قياسها ومعرفتها مقتصراً فقط على المراكز الطبية والمستشفيات. فأجهزة الوشم الالكتروني تجمع بين راحة وبساطة الاستخدام وبين فعالية ودقة الأداء.
- إمكانية وضع أجهزة الوشم الإلكتروني باستمرار، مما يتيح جمع البيانات والمعلومات الطبية التي كان يستحيل الحصول عليها سابقاً، أو تستلزم تكلفة مالية كبيرة مقابل جمعها. فعلى سبيل المثال، يمكن استعمال الأوشام الإلكترونية لمراقبة الحالة الصحية لأحد المرضى وهو في منزله عوضاً عن إبقائه في المستشفى لمدة طويلة.
- المساهمة في خفض تكاليف الرعاية الطبية للمرضى وتحسين نتائج العلاجات الطبية التي يحصلون عليها.
ما هي استعمالات الأوشام الإلكترونية؟
للوشم الإلكتروني مجموعة متنوعة من الاستعمالات والتطبيقات المباشرة المحتملة، وهو على غرار سائر التقنيات الأخرى القابلة للارتداء، يركز حالياً بشكل أساسي على مواضيع الصحة والعافية. وعلى العموم تتضمن الاستعمالات المستقبلية لأجهزة الوشم كلاً مما يلي:
العناية المركزة لحديثي الولادة
يمكن الاستفادة من الوشم الإلكتروني لمراقبة العلامات الحيوية للأطفال الذين يولدون ولادة مبكرة. فأولئك الأطفال يوضعون في العناية المركزة وتلصق على جلودهم مستشعرات سلكية لمراقبة وضعهم الصحي، مما يسبب لهم الألم والكدمات. أما الآن فيمكن استخدام جهاز وشم إلكتروني لمراقبة جميع الإشارات والعلامات الحيوية لدى أولئك الأطفال، مثل تدفق الدم والضغط ودرجة حرارة القلب وأكسجين الدم وغيرها.
التعامل مع الاضطرابات العصبية
يمكن استخدام الوشم الإلكتروني مستقبلاً في تحسين الرعاية الطبية لمرضى الاضطرابات العصبية، مثل باركنسون والشلل الدماغي وألزهايمر. فهذه الأجهزة تقيس النبضات الكهربائية أو حركات الجسم لدى المريض، مما يتيح للأطباء فهو مدى شدة وتكرار الحركات اللا إرادية عند المريض. كذلك تفيد البيانات التي تجمعها الأجهزة في تحديد الأدوية أو تغيير جدول نشاط المريض.
الوشم الالكتروني ، مراقبة ضغط الدم
نجح فريق من الباحثين في تطوير وشم إلكتروني يقيس ضغط الدم لدى الشخص قياساً دقيقاً. وجاء التركيز على ضغط الدم دونا عن سواه بسبب صعوبة مراقبته طوال اليوم قياساً بالعلامات الحيوية الأخرى مثل حرارة الجسم والنبض ومعدل التنفس. وهذا الأمر قد يكون مفيداً في استبدال أجهزة قياس ضغط الدم التقليدية، أو الأجهزة الأخرى القابلة للارتداء التي لا تعطي قياسات دقيقة. وتتميز هذه الأجهزة بالقياس المستمر لضغط الدم، ومراجعة عمليات القياس بشكل دوري لتحديد مدى تأثير النظام الغذائي والرياضة والنوم على مستويات الضغط, فضلاً عن تقييم فعالية الأدوية في خفض الضغط المرتفع.
اللياقة البدنية
صحيح أن الأجهزة الذكية القابلة للارتداء، مثل الساعات الذكية وغيرها، قادرة على قياس العلامات الحيوية المرتبطة باللياقة البدنية عند الشخص كمعدل دقات القلب والتنفس، غير أن أجهزة الوشم الإلكتروني تقيس أمور أخرى. فهذه الأجهزة تقيس مثلاً مستوى نشاط الدماغ في أثناء جلسات التأمل، وهو أمر تعجز عنه تلك الأجهزة الذكية.
الأبحاث العلمية
تتيح هذه الأجهزة إجراء عملية القياس المستمرة عند مرتديها، مما يفيد في مراقبة السلوك البشري والانتباه عنده. فهذه الأجهزة تفيد مثلاً في قياس نشاط الدماغ وحركة العين لدى سائقي الشاحنات أو الطيارين. وهذا الأمر يمكن الباحثين من معرفة لحظات التوتر التي يمرون بها خلال ممارسة أعمالهم.
الواقع الافتراضي والميتافيرس
من المتوقع أن يستخدم الوشم الإلكتروني مستقبلاً في مجالات الواقع الافتراضي والميتافيرس. فعلى سبيل المثال يمكن للمستخدم مثلاً أن يقوم بإيماءات جسدية عبر الوشم الإلكتروني. كذلك يحتمل أن تفيد هذه التقنية في مجال العناية الطبية عن بعد، أي أنها قد تعطي الأطباء البيانات اللحظية للعلامات الحيوية للمرضى خلال الاختبار الافتراضي.
في الختام
تعرفنا في هذا المقال على مفعوم أجهزة الوشم الالكتروني. وشرحنا أيضاً أبرز مكوناتها وطريقة صناعة هذه الأجهزة المتطورة ومزاياها العديدة. وذكرنا كذلك أبرز الاستخدامات المستقبلية للوشم الإلكتروني، خاصة في مجالات الرعاية الطبية والصحية ومجالات الواقع الافتراضي والميتافيرس.
