منسوجات عالية التقنية لتحسين قدرة المرضى على الحركة

ربما تُصنَع من هذه المنسوجات عضلات صناعية يوماً ما. إنها منسوجات نسجت وحيكت بطريقة جديدة يمكن أن تتمدد ثم تختزل مرة أخرى باستخدام محفزات كهربائية. يمكن لهذه المواد الجديدة مستقبلاً دعم المرضى المصابين بقصور في الحركة لتحسين قدرتهم الحركية.
عرض باحثون من السويد، تحت إشراف اِدفين ياغر من جامعة لينكوبينغ السويدية، هذا النظام الجديد في مجلة "ساينس أدفانسيس" العلمية الأربعاء (25 يناير/ كانون الثاني 2017). وهناك بالفعل تقنيات خاصة بهياكل خارجية وأعضاء صناعية إلكترونية تساعد الناس في استعادة قدرتهم الحركية. ويوضح ياغر وزملاؤه في دراستهم: "تتميز هذه التقنيات بردود فعل سريعة وقدرة نوعية مرتفعة، ولكنها كبيرة الحجم وثقيلة وجامدة وعالية الصوت، ملمسها ليس طبيعياً ولا تحوز الكثير من احترام المستهلك النهائي".
وأضاف الباحثون أن هذا النوع الجديد من النسيج يمزج بين تقنيات بالغة القِدَم وبين أحدث الطرق في صناعة النسيج، حيث استخدموا أليافاً من السيليلوز في صناعة مواد تقليدية في البداية، محاكة ومنسوجة. ثم طلى الباحثون هذه المواد لصناعة طبقات بالغة الرقة باستخدام البوليمر المنشَط كهربياً، وذلك بطريقة تشبه الطريقة المستخدمة في الصباغة. في البداية تحصل هذه الأنسجة على طبقة بالغة الرقة من مادة "بيدوت"، التي تشكل أرضية الطبقة الموصلة للكهرباء المصنوعة من مادة بوليبيرول، والتي تستخدم بالفعل في تقنيات الاستشعار وتقنية الخلايا الشمسية وعلم الأحياء الدقيقة.
وعندما يتم تنشيط المنسوجات التي طورت بهذا الشكل كهربياً، فإنها تنقبض ويمكن أن تنبسط مرة أخرى أيضاً. ولا تزال هذه الحركات ممكنة فقط عندما يغمس النسيج في وسط مائي يعمل ك"كَهرُل" أو إلكتروليت (وهي أي مادة تحتوي على أيونات حرة تشكل وسطاً ناقلاً للكهرباء).
وعندما تصل قوة التيار الكهربائي في هذا الوسط إلى 0.5 فولت، تغادر الأيونات الموجبة خيوط النسيج مما يجعل النسيج ينقبض، وعندما يصل التيار إلى 1 فولت، تتدلق هذه الأيونات في الخيوط مما يجعل النسيج ينبسط.
ويعمل فريق الباحثين تحت إشراف ياغر بالفعل على تطوير طريقة تجعل ذلك ممكناً بدون وسط مائي. وعن خططهم المستقبلية فيما يتعلق بمجالات استخدام هذا النسيج، قال الباحثون: "نتصور دمج محركات نسيجية في الملابس مثل السراويل التي على شكل جوارب كبيرة، بحيث تكون هذه السراويل هيكلاً خارجياً على شكل ثوب يمكن ارتداؤه للمساعدة على المشي". كما لا يستبعد الباحثون إمكانية استخدام مثل هذه المنسوجات في صناعة جوارب وأكمام تعمل كضاغط لتخفيف الاستسقاء والأورام.