طوّر باحثان من الجامعة الأمريكية في الشارقة أجهزة استشعار مصغرة قادرة على اكتشاف الملوثات البيئية والفيروسات فيما يعد ابتكارًا من المتوقع أن يحدث ثورة في العديد من الصناعات ويحسن نظام حياة الكثيرين، حيث قام كل من الدكتورة رنا صابوني، أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية، والدكتور مهدي غميم، أستاذ مشارك في الهندسة الميكانيكية وكرسي أستاذية دانة غاز للهندسة، بالتعاون مع جامعة واترلو في كندا، بدمج تقنيتين في بحثهما حيث اعتمدت التقنية الأولى على التوليف المستدام للمواد النانوية، أي الإنتاج المستدام والصديق للبيئة للجسيمات النانوية دون استخدام مواد كيميائية خطرة أو مذيبات سامة، والتقنية الثانية المعتمدة على الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، وهي تقنية معالجة تستخدم لإنشاء أجهزة أو أنظمة متكاملة صغيرة تجمع بين المكونات الميكانيكية والكهربائية.
قال الدكتور غميم: “عملنا في بحثنا على تطوير مشروعين مهمين للاستشعار. قمنا في المشروع الأول بتطوير مستشعر للغاز للكشف السريع عن تسرب غاز ثاني أكسيد الكربون في أماكن العمل والذي يشكل مخاطر على السلامة، وقمنا في المشروع الثاني بإنشاء أجهزة محمولة يمكنها استشعار وجود الفيروسات بسرعة، مثل فيروس كورونا، دون الحاجة إلى معدات مختبرية متطورة”.
وأشار الدكتور غميم إلى أن حجم المستشعر الصغير جعله يتميز بعدة ميزات، وأكد قائلًا: “يمكن دمج هذا النوع من أجهزة الاستشعار مع الإلكترونيات واستخدامه في الأماكن الضيقة، كما يمكن تشغيله ذاتيًا نظرًا لمتطلبات الطاقة المنخفضة المرتبطة به”.
وقالت الدكتورة صابوني: “يمكن لأجهزة الاستشعار الغازية/الكيميائية أن تلعب دورًا محوريًا في المراقبة البيئية من خلال اكتشاف وقياس الملوثات في الهواء والماء. تعتبر هذه المعلومات ضرورية لمعالجة القضايا البيئية وضمان الامتثال للوائح وتدابير السلامة. وينطبق الشيء نفسه على أجهزة الاستشعار الحيوية، والتي يمكن استخدامها لتغطية التطبيقات المتعلقة بالرعاية الصحية في الكشف المبكر عن الفيروسات في حال عدم وجود مرافق مختبرية متقدمة لمساعدة الأطباء في إجراء التشخيص الصحيح”.
وقد تم نشر نتائج الأبحاث في العديد من المجلات العلمية المحكمة، وحصلت على منح بحثية من الجامعة الأمريكية في الشارقة وخارجها وتم دمجها في العمل البحثي لطلبة الدراسات العليا في الجامعة الأمريكية في الشارقة من مختلف برامج الماجستير.
ومن جانبه كشف الدكتور غميم عن خططهم البحثية المستقبيلة قائلًا: “لقد قطعنا شوطًا كبيرًا في رحلة تطوير أجهزة الاستشعار، إلا أنه لا يزال هناك مجال للتحسين في تعزيز حساسيتها ونطاقها. ونحن حاليًا بصدد استكشاف عمل أجهزة الاستشعار الكهروستاتيكية في المحاليل المائية، والتي هي وسيلة واعدة للكشف عن الملوثات الكيميائية. كما نخطط لتوسيع نطاق بحثنا في الاستشعار الحيوي. خطوتنا التالية هي الانتقال من النماذج الأولية لتقييم مستوى جاهزيتها التكنولوجية وجدواها التجارية.”
وأضافت الدكتورة صابوني: “مهمتنا هي الاستفادة من الهياكل والأنظمة النانوية والميكروية لتطوير آليات كشف مبتكرة وسريعة وموثوقة تساهم في تحسين نوعية الحياة وبيئة عمل أكثر أمانًا”.
صنع أعضاء الهيئة التدريسية والباحثون في كلية الهندسة في الجامعة الأمريكية في الشارقة اسمًا لهم في البحوث العلمية. وقد أدى التزامهم الجماعي بالأبحاث المتطورة والجهود التعاونية إلى نتائج تحويلية في الصناعات والمجتمع بهدف تطوير المعرفة والتكنولوجيا بشكل دؤوب.
لمزيد من المعلومات حول كلية الهندسة في الجامعة الأمريكية في الشارقة، يرجى زيارة الموقع الإلكتروني www.aus.edu/cen.