أضواء على الأبحاث

الإجهاد يولد الكهرباء في الأنسجة الرخوة

  • Published online:

Jose Calvo/SPL

اكتشف باحثون أنَّ أوتار العرقوب وغيرها من الأنسجة الرخوة في الجسم يمكنها توليد جهدٍ كهربائي عند ضغطها، وهو اكتشافٌ يمكن أن يساعد في تشخيص بعض المشكلات الصحية.

تتسم كلٌّ من البلورات، والأنسجة البيولوجية الجافة - مثل العظام، وغيرها من المواد - بخاصية «التأثير الكهروضغطي»، وهي القدرة على توليد الكهرباء عند تعرضها لإجهاد ميكانيكي، بيد أنَّه لم يكن واضحًا ما إذا كانت الأنسجة الرخوة تملك الخاصية نفسها، أم لا.

وعليه، أجرى الباحث كينجي إيكوشيما وزملاؤه بجامعة طوكيو للزراعة والتكنولوجيا تجارب على عيناتٍ من جدران الشريان الأورطي (موضح بالصورة)، وصمامات قلب مأخوذة من خنازير، وأوتار عرقوب خاصة بأبقار، لدراسة وجود مثل هذا التأثير. عرَّض الباحثون هذه الأنسجة لإجهاد ميكانيكي من خلال قذفها بنبضاتٍ مكثفة من الموجات فوق الصوتية. وباستخدام هوائي صغير، رصدوا الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة عن خاصية التأثير الكهروضغطي. وقد وجدوا أنَّه كلما زاد الإجهاد وكثافة الموجات فوق الصوتية، زادت قوة الإشارة التي التقطها الهوائي.

وربما يمكن الانتفاع من هذه القوى الكهروضغطية يومًا ما في اكتشاف حالات التليف، التي هي أنسجةٍ ذات ندوب في الأعضاء، تضر بقدرتها على أداء وظائفها.

(Phys. Rev. Lett. (2019