مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

27 خبر
  • حرب الخليج
  • رياضة
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • رياضة

    رياضة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

ابتكار نانوي ألماني يولّد الكهرباء باستخدام الماء

ابتكر باحثون في ألمانيا طريقة جديدة لتوليد الكهرباء باستخدام الماء والضغط الميكانيكي فقط، ما قد يفتح الباب أمام جيل من التقنيات المستدامة التي تعتمد على أبسط الموارد الطبيعية.

ابتكار نانوي ألماني يولّد الكهرباء باستخدام الماء
صورة تعبيرية / Yagi Studio / Gettyimages.ru

وطوّر فريق البحث من جامعة هامبورغ للتكنولوجيا (TUHH) بالتعاون مع مركز Synchrotron الإلكتروني الألماني (DESY)، آلية تحوّل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عبر الاحتكاك داخل مسام السيليكون النانومترية، ثاني أكثر العناصر وفرة على كوكب الأرض.

وتعتمد التقنية على الماء المحصور داخل مسام السيليكون الدقيقة، الذي يعمل كوسيط لإنتاج الكهرباء عند تعرضه لضغط ميكانيكي متكرر. ويرى الباحثون أن هذا المبدأ يمكن أن يُستخدم في بيئات يتكرر فيها الضغط، مثل أنظمة امتصاص الصدمات في المركبات أو أجهزة الاستشعار الميكانيكية.

وقال الدكتور باتريك هوبر، الأستاذ في معهد المواد وفيزياء الأشعة السينية بجامعة هامبورغ والمتحدث باسم مجموعة "بلو مات" للمواد المعتمدة على الماء: "حتى الماء النقي، عندما يُحتجز على المستوى النانوي، قد يتمكن من تحويل الطاقة".

وطوّر الفريق جهازا أطلق عليه اسم المولد النانوي الكهربائي الاحتكاكي بتقنية البثق والتسلل (IE-TENG)، يعتمد على دفع الماء إلى داخل المسام النانوية وإخراجه منها بشكل متكرر. وأثناء هذه العملية، تتكوّن شحنات كهربائية عند السطح الفاصل بين جدران المسام والسائل، ما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي احتكاكي يشبه الكهرباء الساكنة الناتجة عن احتكاك الأجسام في حياتنا اليومية.

وأوضح الباحث لويس بارتولومي من مركز CIC EnergiGUNE الإسباني ومركز DESY أن "دمج السيليكون النانوي المسامي مع الماء يوفر مصدر طاقة فعّالا ومتجددا، دون الحاجة إلى مواد نادرة — فقط باستخدام أكثر أشباه الموصلات وفرة، السيليكون، وأكثر السوائل وفرة، الماء".

وحقق النموذج الأولي للجهاز كفاءة تحويل بلغت 9%، وهي من أعلى النسب المسجلة لمولدات النانو الصلبة والسائلة حتى الآن.

وتكمن قوة هذه التقنية، بحسب الباحثين، في بساطتها واستدامتها، إذ تستخدم فقط السيليكون والماء، من دون أي عناصر نادرة أو خطرة.

ويتوقع الفريق أن تمهد هذه التقنية الطريق لتطوير أنظمة استشعار ذاتية التشغيل لا تحتاج إلى صيانة، يمكن استخدامها في مجالات مثل الكشف عن تسرب المياه، والملابس الذكية لمراقبة الصحة والرياضة، والروبوتات اللمسية، حيث يمكن للحركة أو اللمس أن تولّد إشارات كهربائية مباشرة.

نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nano Energy (Elsevier).

المصدر: interesting engineering

التعليقات

أمير سعودي يرد على أكاديمي إماراتي وسط جدال حول "اتفاق مكة للدفاع المشترك"

"استخدموهما دروعا بشرية".. صور مسربة تكشف إعدام الجيش الإسرائيلي مسنين فلسطينيين اثنين في بيت لاهيا

فانس: نحن في "منتصف اللعبة" وإيران أبلغتنا أنها لن تفرض رسوما على عبور هرمز

رئيس الوزراء القطري الأسبق يعلق على "اتفاقية مكة للدفاع المشترك"

شبكة "CNN": كبار قادة الجيش الأمريكي يبحثون عن "مخرج" من حرب إيران

سفير أمريكي سابق يكشف لـ "CNN" الأسباب الكامنة وراء توقيع اتفاق دفاعي بين السعودية وتركيا وباكستان

"لدينا حرب يجب خوضها".. ترامب يطلب من الحاضرين خلال اجتماع لقطاع التعدين المغادرة سريعا (فيديو)

يدين الحوثيين.. السعودية ترحب ببيان مجلس الأمن الدولي

"رويترز": السعودية استخدمت نحو 86% من صواريخ "باتريوت" الاعتراضية من طراز "PAC-3"

أمين مجلس الأمن القومي الإيراني يحدد شروط بلاده على واشنطن لفتح مضيق هرمز

البنتاغون يعفي قائد الفيلق الخامس المسؤول عن تنسيق الدعم لأوكرانيا من منصبه