ابتكار جديد بتقنية النانو لشحن الهاتف في ثوانٍ

تعتمد أجهزة الهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية والحواسيب الشخصية المحمولة، والأجهزة اللاسلكية وآلات الحلاقة والتصوير الرقمية، والسجائر الإلكترونية، والسيارات وغيرها على بطاريات الليثيوم. وقد ابتكر باحثون في مركز تقنية “النانو” في جامعة فلوريدا الوسطى حلاً للمشكلة التي يواجهها المستخدمون مع أجهزتهم الإلكترونية، وما تتطلبه من وقت طويل نسبياً لإعادة شحنها. وبالاستفادة من هذه التقنية، ستخزن مكثفات البطارية الجديدة الطاقة بالاستفادة من الكهرباء الساكنة، على عكس بطارية الليثيوم التي تخزن الطاقة عبر عملية كيميائية.

وتتمتع المكثفات بميزات بارزة مقارنة بالبطاريات العادية، لكونها أداة تخزين؛ فهي تستمد الطاقة وتفرغها على نحو أسرع. كما أنها أخف وزنا، ولا تنتهي صلاحيتها بالسرعة نفسها في بطاريات الليثيوم، ولا تحتوي على مواد كيماوية خطيرة وسامة. كذلك يمكن للمكثفات الفائقة تخزين كميات هائلة من الطاقة، مقارنة بما تخزنه المكثفات العادية.

ولا تدخل المكثفات الفائقة في تصنيع الأجهزة جميعها بسبب كبر حجمها، وهنا يبرز دور هندسة النانو؛ فالباحثون ابتكروا مكثفات مصنوعة من أسلاك متناهية الصغر تتألف من نواة أو مركز أحادي البعد، ومغلف بهيكلين مصنوعين من ثاني كبريتيد التنغستن، تفصلهما فجوة تقل أبعادها عن واحد نانومتر.

وتحل هذه المكثفات ذات الأسلاك الدقيقة جداً مشكلة الحجم. وبما أن النانومتر يساوي واحد في المليون من الميلليمتر (قطره أصغر من شعرة الإنسان بــــ100 ألف مرة تقريباً) يمكن وضع ملايين الأسلاك في المساحة التي تشغلها بطارية الليثيوم في الهاتف المحمول مثلاً.

فيما ينتج دمج الملايين من تلك الأسلاك، مكثفات فائقة بخصائص تجعلها مثالية لتحل محل بطاريات الليثيوم. فهي على سبيل المثال، تستمد الطاقة وتفرغها بسرعة كبيرة. ويمكن شحن الأجهزة الالكترونية المزودة بها خلال ثوانٍ فقط، مما يعني استمرار عمل الأجهزة لأكثر من أسبوع في ظل الاستعمال العادي. كما تسمح سرعة تفريغها للطاقة بتسارع السيارات المزودة بها، على نحو يفوق تسارع السيارات الكهربائية المزودة ببطاريات أيون الليثيوم.

تكمن الميزة الأخرى للمكثفات الفائقة، في أنها تدوم لفترة أطول مقارنة ببطاريات الليثيوم، بمعدل من 1000 إلى 1500 دورة إعادة شحن إضافية. وشحن جهاز الهاتف مرتين بعد وصول طاقة البطارية إلى النصف يعد دورة إعادة شحن واحدة. من جهة ثانية، لم تظهر المكثفات الفائقة تراجعاً في الأداء بعد خضوعها إلى 30 ألف دورة إعادة شحن. هذا إلى جانب أنها قابلة للتشكيل أو القولبة، تمهيداً لإدخالها إلى الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء. لكن ما زال هذا الابتكار في طور التجريب، مما يجعله غير جاهز للاستخدام التجاري.

Creative Commons License
America In Arabic News Agency by America In Arabic News Agency is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.
Based on a work at www.AmericaInArabic.net.
Permissions beyond the scope of this license may be available at sales@AmericaInArabic.net.

You must be logged in to post a comment Login