تكنولوجيا جديدة يمكنها شحن الهاتف في ثواني

كتبت: مها طـه

اكتشف الباحثون طريقة جديدة لعمل مكثفات فائقة تعمل بكقاءة أكبر، حيث تُعتبر المكثفات الفائقة نوع من التكنولوجيا التي يُمكن أن تحل محل البطاريات وتقوم بشحن الهاتف في ثوانٍ. المكثفات الفائقة تطلق كميات كبيرة من الطاقة، كما أنها تتمتع بإمكانيات لا تُصدق عندما يتعلق الأمر بالطاقة التي تحتاجها التكنولوجيا حاليًا.

كانت دائمًا مشكلة المكثفات الفائقة تكمُن في عدم قدرتها على تخزين الطاقة بنفس قدر البطاريات، ولكن هذه التقنية الجديدة في التصنيع يمكنها أن تُغير من هذا قريبًا. قال ”نيتين تشودري“، أحد الباحثين من جامعة وسط فلوريدا، أنه في حالة استبدال البطاريات بهذه المكثفات الفائقة، يمكن شحن الهاتف المحمول في بضع ثوانٍ، ولن يكون الهاتف في حاجة للشحن لأكثر من أسبوع.

الآن، المكثفات الفائقة التي يُمكنها أن تُخزن نفس القدر من الطاقة التي تخزنها بطارية الليثيم أيون، حجمها أكبر مما يمكن وضعه في أي هاتف. ولذلك قبل الإعلان عن التقنية الجديدة، تمكن الباحثون من التوصل لمكثفات أصغر حجمًا بكثير وأخف وزنًا وأكثر مرونة وبسعة تخزين أكبر، عن طريق ربط اثنين من المواد النانوية ثنائية الأبعاد.

تعمل المكثفات الفائقة على حل المشكلة التي تحدث في معظم الهواتف بعد حوالي 18 شهر من الاستخدام، وهي نفاذ الشحن بشكل سريع، وهو ما يحدث عندما تبدأ البطارية في التحلُل. بطاريات الليثيوم أيون الحالية يُمكن شحنها 1500 مرة في المتوسط قبل أن تبدأ حالتها في التدهور، في حين أن المكثفات الفائقة يمكن إعادة شحنها أكثر من 30 ألف مرة قبل أن تتدهور حالتها.

هذه ليست المرة الأولى التي يحاول فيها العلماء استخدام المواد النانوية لتعزيز عمل المكثفات الفائقة، فقد عمل الباحثون على هذا لسنوات، ولكن في الماضي عانى العلماء من محاولة دمج هذه المواد الفعّالة. وهو ما تغلب عليه فريق البحث بقيادة ”اريك يونج“.

باستخدام هذه التقنية الجديدة التي تتألف من مكثفات فائقة يبلًغ سمُك أسلاكها عدة ملايين من النانومترات، مغطاة بمواد نانوية ثنائية الأبعاد، يمكن أن يُصبح من السهل شحن تفريغ المكثفات بسرعة كبيرة نظرًا لوجود الأسلاك المغطاة، وهو ما يجعل المكثفات الفائقة قوية جدًا، في حين تعمل المواد النانوية ثنائية الأبعاد على ضمان سعة تخزين الطاقة.

ومن المتوقع في حالة نجاح هذه التقنية الجديدة في الهاتف، وتمكُن العلماء من إنتاج مكثفات فائقة أكثر كفاءة، أن تحدث ثورة في عالم السيارات الكهربائية، حيث يُمكن استبدال البطاريات الثقيلة في السيارات الكهربائية بنماذج من المكثفات الفائقة أكثر كفاءة، وهو ما سيجعل السيارة أكثر كفاءة وأخف وزنًا كما أنها ستشحن في خلال ثوانٍ معدودة.

هذه التقنية الجديدة لم تصل بعد إلى هذه المرحلة، إلا أن فريق البحث يؤكد قدرته على الوصول لهذه المرحلة. قال ”يونج“ أن هذه التقنية ليست جاهزة حتى الآن للتسويق، إلا أنها أثبتت صحة المفهوم الذي بُنيت عليه. حاليًا يعمل الفريق على تسجيل هذه التقنية كبراءة اختراع باسمهم.

المصادر: sciencealert  pubs  sciencedaily  sciencealert