ابتكر باحثون طريقة غير تقليدية لإنتاج الكهرباء باستخدام حبيبات بلاستيكية صغيرة، حيث اكتشفوا أن تلامسها المتكرر يولّد طاقة كهربائية أكبر من المتوقع، عبر عملية تُعرف بـالكهربة الاحتكاكية.
تعتمد هذه الظاهرة على تراكم الشحنات الكهربائية عند احتكاك مادتين عازلتين ببعضهما البعض، على غرار الكهرباء الساكنة الناتجة عن فرك البالون بالشعر.
اختراق علمي
أجرى فريق بحثي مشترك من جامعة بروكسل الحرة (VUB)، وجامعة ريغا التقنية، والمعهد الملكي ملبورن للتكنولوجيا، ومعهد ميسا+ بجامعة توينتي، دراسة على المولدات النانوية الكهربائية الاحتكاكية (TENGs)، وهي أجهزة تحوّل الحركة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
ووجد الباحثون أن عند تلامس سطح مكتظ بحبيبات بلاستيكية مع سطح مماثل، تتوزع الشحنات بين الحبيبات، حيث تكتسب بعض الحبيبات شحنة موجبة بينما تصبح الأخرى سالبة، مما يعزز إنتاج الكهرباء.
وبعد اختبار أنواع مختلفة من الحبيبات، تبين أن الحجم والمادة عاملان أساسيان في تحديد الشحنة الكهربائية، إذ تميل الحبيبات الأكبر إلى الشحنة السالبة، بينما تكتسب الحبيبات الأصغر شحنة موجبة.
لكن أبرز النتائج جاءت من حبيبات الميلامين فورمالدهيد (MF)، التي أظهرت قدرة فائقة على الاحتفاظ بالشحنة ونقلها، بفضل مرونتها المنخفضة.
طاقة مستدامة
يشير الباحثون إلى أن هذه التقنية توفر بديلاً اقتصاديًا لتقنيات TENG التقليدية، التي تُعد مكلفة وتتطلب مذيبات كيميائية أثناء التصنيع، بينما تتيح الحبيبات البلاستيكية نهجًا أكثر استدامة عبر التصنيع الجاف، ما يقلل الأثر البيئي.
مستقبل بلا بطاريات؟
يفتح هذا الابتكار الباب أمام تقنيات مستقبلية لحصاد الطاقة، قد تؤدي إلى تطوير أجهزة تعمل ذاتيًا دون الحاجة إلى بطاريات، مثل: الملابس الذكية التي تولّد الطاقة من الحركة، وأجهزة إلكترونية ذاتية التشغيل لا تحتاج إلى شحن منتظم.
ويعتقد العلماء أن هذه التطورات قد تُحدث ثورة في الطاقة القابلة للارتداء، وتعزز من حلول الطاقة المستدامة، مما يجعل مستقبل الأجهزة الإلكترونية أكثر استقلالية وكفاءة.
اترك تعليقاً