قد نبدأ قريبًا في شحن هواتفنا عن طريق التحرك

توصل الباحثون في جامعة فاندربيلت ، الولايات المتحدة الأمريكية ، إلى نظام جديد لجمع الطاقة يمكن أن يساعد في شحن أجهزتنا الشخصية بمجرد الانتقال.

في مقال بعنوان "Ultralow Frequency Electrochemical Mechanical Strain Energy Hade باستخدام 2D Black Phosphorus Nanosheets" ، الذي نشر في مجلة ACS Energy Letters على الإنترنت ، يوضح كيف يمكن لجهاز رفيع للغاية أن يجمع الكهرباء من حركة الإنسان.

"في المستقبل ، أتوقع أن نصبح جميعًا مستودعات شحن لأجهزتنا الشخصية عن طريق سحب الطاقة مباشرة من حركاتنا والبيئة" ، قال أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية كاري بنت ، الذي قاد البحث.

اقرأ أيضًا: توفر هذه الإطارات الذكية معلومات في الوقت الفعلي عن حالتها

قام مختبر المواد النانوية وأجهزة الطاقة بالجامعة ببناء الجهاز باستخدام تكنولوجيا البطاريات وطبقات الفوسفور الأسود التي لا يزيد سمكها عن بضع ذرات.

يولد الجهاز الطاقة كلما تم تطبيق الضغط الخارجي عليه. الاحتكاك الناتج عن جسم الإنسان أثناء الحركة يكفي لممارسة الكثير من الضغط على الجهاز لتمكينه من إنتاج الطاقة.

عندما تنظر إلى يوسين بولت ، فإنك ترى أسرع رجل على وجه الأرض. قال نيتين موراليدهاران ، طالب الدكتوراه الذي شارك في قيادة البحث: عندما أنظر إليه ، أرى آلة تعمل في 5 هرتز.

بحث الفريق لأكثر من ثلاث سنوات ، واستكشف سلوك مواد البطارية عند تعرضها للضغط الخارجي - الانحناء والتمدد.

"بالمقارنة مع الأساليب الأخرى المصممة لحصد الطاقة من الحركة البشرية ، فإن طريقتنا لها ميزتان أساسيتان. المواد رفيعة ذرية وصغيرة بما يكفي لتشريبها في المنسوجات دون التأثير على شكل النسيج أو إحساسه ويمكن أن تستخرج الطاقة من حركات تكون أبطأ من 10 هرتز - 10 دورات في الثانية - على كامل نافذة التردد المنخفض للحركات المقابلة لـ حركة الإنسان "، وقال باينت.

في الوقت الحالي ، لا ينتج الجهاز ما يكفي من الجهد لشحن الهاتف الذكي بفعالية ، إلا أن الباحثين يشيرون إلى أن المزيد من البحث والعمل على تطبيقات أكبر ستمكنهم من تشغيل الملابس الذكية في المستقبل.

إنهم يستكشفون أيضًا تصميم الأجهزة الكهربائية مثل شاشات LCD التي يمكن أن تعمل على الجهد المنخفض.

المزيد في الأخبار: تساءلت يوما كيف العناكب هي خلسة جدا؟ العلماء قد يكون الجواب

لاحظ كارل زيليك ، أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية والطبية الحيوية في فاندربيلت ، "هذا بحث مثير في الوقت المناسب بالنظر إلى نمو الأجهزة التي يمكن ارتداؤها مثل الهياكل الخارجية والملابس الذكية ، والتي يمكن أن تستفيد من تقدم الدكتور بينت في مجال جمع المواد والطاقة". خبير في الميكانيكا الحيوية للتنقل الذي لم يشارك في تطوير الجهاز.

على الرغم من أن ابتكارات Pint حاليًا معرضة لإشعال النار في حالات ضغط هائلة - في حد ذاتها ، "وضعه تحت شعلة ضربة" - لكن الباحثين يدعون أنه يمكن حلها أيضًا باستخدام إلكتروليت الحالة الصلبة على أجهزتهم.

الجهاز قيد التطوير حاليًا ، ولكن هناك حاجة ماسة إلى مثل هذه الابتكارات لأن الحفاظ على عصير البطارية في أجهزتنا الشخصية المتعددة يمكن أن يصبح مشكلة في بعض الأحيان.