دارات رقمية من حرير دودة القزّ

خلال السنوات الماضية، تمكنت صناعة الإلكترونيات من اقتحام كافة أوجه النشاطات البشرية من دون استثناء، وأصبحت جزءاً أساسياً من أجهزة البيوت والمكاتب والسيارات وكافة الأدوات ذات الاستخدام اليومي. وكتب لبعض “الدوائر الإلكترونية” electronic circuits أن تجد طريقها إلى داخل أجسام البشر على شكل أجهزة لتنظيم نبض القلب. والآن، تأتي أنواع جديدة من الدارات الإلكترونية الصالحة للاستخدام داخل الجسم البشري. ومن المعروف أن معظم الأجهزة الإلكترونية تعمل بواسطة ما يعرف باسم “الدوائر التكاملية” integrated circuits التي تتألف من مجموعة رقاقات مصغّرة تتضمن الترانزيستورات وبقية المؤلفات الإلكترونية متناهية الصغر المطبوعة بدقة فوق صفيحة رقيقة من السليكون تدعى “الرقاقة الأم” أو “الويفير” wafer. وبالرغم من أن هذه الدوائر تمثّل حلاً عملياً لتشغيل الكمبيوتر، إلا أنها تفتقد للمرونة، ولا يمكن طيّها أو تشكيلها؛ ما من شأنه أن يعطّل فكرة إمكان استخدامها داخل الجسم البشري. ولقد تمكن بعض الباحثين مؤخراً من ابتداع أساليب جديدة لتركيب أدوات إلكترونية مرنة من أشهرها “الورق الإلكتروني”. وتمكن باحث يدعى جون روجرز من جامعة إلينوي، وهو رائد في تطبيقات الأجهزة الإلكترونية المرنة، من اختراع تقنية جديدة لبناء دوائر إلكترونية بالغة الرقّة والمرونة بحيث تصلح للاستخدامات الطبّية. وفي بداية الأمر، عمد روجرز إلى بناء دوائر سيليكونية صغيرة جداً وللدرجة التي تجعلها صالحة لبناء الأجهزة الإلكترونية المرنة، إلا أن ذلك خلق له مشكلة. وبما أن صفيحة السيليكون بالغة الرقّة، فلقد تمزّقت على التوّ عند محاولة طيّها. وحتى يتغلب على هذه المشكلة، قام روجرز بتثبيت الدائرة الإلكترونية فوق قطعة نوع خاص من الحرير حتى يضمن لها المرونة الكافية لطيّها من دون أن تتعرض للتلف. وتكفّل مركز بحوث تابع لجامعة “توفتس” بتحضير الحرير المناسب لهذه الغاية والمستخرج من دودة القزّ بعد أن تمّ تسخينه لدرجة الغليان حتى تحوّل إلى “محلول الحرير”. وعند صبّه مرّة أخرى، تحول إلى صفيحة بالغة الرقّة والمرونة. وعندما وضعت الصفيحة التي تحتوي على الدائرة في نسيج بشري، ذابت بشكل طبيعي مخلّفة الدائرة الإلكترونية فوق النسيج العضوي. وحتى يتمكن من تطبيق هذا الاكتشاف في المجال الطبّي، عمد روجرز إلى الاستعانة بفريق من جامعة بنسلفينيا للبحوث الطبية يقوده الدكتور برايان ليت الخبير في علم الأعصاب وتطوير الزراعات الإلكترونية في الجسم البشري. ونشر الفريق نتائج بحث قام به عندما عمد الأطباء إلى زرع الدائرة الإلكترونية الحريرية في دماغ قطة بعد تخديرها. وبعد أن ذاب الحرير، تبيّن أن في وسع الدائرة التفاعل مع أجزاء دماغ القطة بأكثر مما تستطيع الأقطاب الكهرباذية العادية التي يتم زرعها في مثل هذه الدراسات. وبعد تسجيل هذا النجاح، يأمل الدكتور روجرز أن يطوّر هذه الدوائر وإجراء التجارب المتعلقة بها على الكلاب. وسوف يكون الهدف النهائي منها استخدامها في تعويض الأجزاء التالفة من أدمغة البشر عند الإصابة بالحوادث. (المصدر:qualitynetdesign) عن “إكونوميست”