بطاريات تصلح نفسها بعد كسرها نصفين
كتب: أحمد حسين
طوّر فريقًا من الباحثين والعلماء بطاريات وأجهزة كهربائية يمكنها إصلاح نفسها عند كسرها نصفين، باستخدام حفر مغناطيسي مميز يوصل بين الفراغات التي لا يتعدى عرضها 3 مللّيمترات، ويعتبر هذا رقمًا قياسيًا في هذا المجال.
يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في العديد من التطبيقات، خصوصًا بطاريات وأجهزة الاستشعار الخاصة بالملابس، لأنها تعمل بشكل أسرع على إصلاح نفسها ذاتيًا، ولا تحتاج إلى أي تدخلات خارجية، لإصلاحها بأي شكل من الأشكال.
قال الفريق البحثي من جامعة كاليفورنيا، أنهم صنعوا الجزيئات المغناطيسية المجهرية، من مواد مثل الجرافيت والذهب والفضة، وأنه يمكن استخدامها بجميع الطرق، كاستخدامها في الدوائر الكهربائية الخاصة ببعض الملابس. قال أحد أعضاء الفريق ”آماي باندوكار“، أنهم أرادوا تطوير نظام ذكي يمكنه معالجة نفسه ذاتيًا عن طريق مواد غير مكلفة ومتوفرة.
بدأ الفريق صنع المغناطيس الدقيق بمادة النيوديميوم، وهي مادة رخيصة ومتوفرة وموصلة للتيار الكهربي، تُستخدم عادةً في الأبحاث، وتعرف باتساع مجالها المغناطيسي، لذلك إذا حدثت فجوة في حيّز هذا المجال، سيتقارب النصفان ويغلقان هذه الفجوة فورًا. ولأن هذه المادة مناسبة للإلكترونيات، أضاف العلماء الكربون الأسود للمزيج، وهي مادة غالبًا ما تُستخدم في الكثير من الأجهزة مثل أجهزة الاستشعار والبطاريات، فأعطت هذه المادة مميزات لحبرهم المغناطيسي.
لتجربة هذا الحبر الجديد، وضع الباحثون هذه الدوائر الكهربائية التي تصلح ذاتها، على كم أحد القمصان جنبًا إلى جنب مع ضوء LED وبطارية. ثم قصّوا جزءًا من هذه الدوائر الكهربائية. في غضون ثوان قليلة، تم إصلاح الدائرة وأدى ذلك إلى إنارة الضوء الـLED.
قال الباحثون أن التلف أُصلح في حوالي 50 ملّي من الثانية، بمعنى أدق أُصلح في 0.05 ثانية. ويمكن للحبر أن يُصلح الأجهزة مرارًا وتكرارًا إذا تضررت في نفس مكان الضرر بشكلٍ متكرر. أوضح العلماء أنهم يحاولون توسيع مجال التطبيقات، ليستخدمونها في البنطلونات الجينز فيمكنها أن تُصلح نفسها بنفسها، وأيضًا يستخدمونها في بطاريات الساعات، حيث يمكن للساعة أن تعمل حتى إذا تلفت البطاريات.
المشكلة الوحيدة التي يواجهها العلماء هي أنهم يريدون إيجاد وسيلة للتغلب على تداخل حقل مغناطيسي آخر مع هذا الحبر، وهذا ما يمكن أن يُعطله عن أداء مهمته. لكنهم لا يزالوا يعملون على هذه التقنية حتى حل جميع مشاكلها.
المصادر:
