آخر الأخبارعلم وتقنية › أول بطارية مطبوعة قابلة للارتداء

صورة الخبر: أول بطارية مطبوعة قابلة للارتداء
أول بطارية مطبوعة قابلة للارتداء

تخيل طباعة سوارٍ كسوار معصم اليد التقليدي قادرٍ على شحن هاتفك الذكي أو سيارتك التي تعمل بالكهرباء من مواد رخيصةٍ متوفرةٍ في متجر الأدوات. هذا هو فحوى بحث المواد الذي يستحوذ على الاهتمام في الوقت الحالي في جامعة برونيل في لندن Brunel University، حيث تمكن بعض العلماء في تلك الجامعة أن يكونوا في طليعة العلماء القادرين على طباعة بطاريةٍ مرنةٍ قابلةٍ للارتداء بصورةٍ بسيطةٍ وسعرٍ معقولٍ. تفتح هذه التقنية الطريق أمام تصاميم جديدةٍ لمصادر طاقةٍ فائقة الكفاءة يمكن ارتداؤها في معصم اليد تستخدم في تزود الهواتف والسيارات الكهربائية والأجهزة الطبية المزروعة داخل الجسم كجهاز ضبط نبضات القلب بالطاقة اللازمة. تقذف الطابعة كمياتٍ كبيرةً من السليكون والصمغ ومادة الإليكتروليت الهلامية على شكل عجينٍ يُلصق ويصطف كطبقات الكيك لتشكل ما يشبه سوار اليد، يُحشى بداخله مكثفٌ عالي السعة أو كما يُعرف بالمكثف الفائق الذي يخزن الطاقة كما في البطارية ولكن الفرق هنا أن التخزين فيه يكون على السطح ودون تفاعلاتٍ كيميائيةٍ. يقول ميلاد آريير Milad Areir، الباحث في مجموعة البحوث الإلكترونية النظيفة في جامعة برونيل Brunel’s Cleaner Electronics Research Group: "هذه هي المرة الأولى التي يُنتج فيها مكثفٌ فائقٌ بجميع مكوناته التي يحتويها من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد. إن الطريقة الأكثر شيوعًا في إنتاج وتصنيع هذه المكثفات الفائقة هي الطباعة عن طريق الشاشة إلا أن هذه الطريقة لا يمكن من خلالها طباعة إطار المكثف على السليكون". لقد اكتشف الباحثون في عدة دولٍ طرقًا جديدةً لإنتاج المكثفات الفائقة المرنة ولكن تلك التقنيات التي تشمل آلات الإذابة الانتقائية بالليزر ثلاثية الأبعاد مكلفةٌ جدًّا وتُستخدم آلاتٌ عديدةٌ ومتنوعةٌ لطباعة مجموعة أجزاء مختلفةٍ. ويضيف آريير: "إن تقنيتنا تجمع كل تلك العمليات التي تنجز بعدة آلاتٍ في عمليةٍ واحدةٍ وبآلةٍ واحدةٍ، وبالتالي ستوفر الوقت والمال الذي يصرف على الآلات باهظة الثمن". يظهر هذا العمل الذي نُشر في صحيفة هندسة وعلم المواد Materials Science and Engineering أن سوار اليد المولد للطاقة يمكن صنعه باستخدام مواد رخيصةٍ متوفرةٍ في مخزن أدوات المنزل بدلًا من المعدات المتطورة باهظة الثمن أو أشباه الموصلات علاوةً على تحمّلها لاختبارات ضغطٍ مكثفةٍ دون فقدان الطاقة. وفقًا للدراسة: "أدى هذا العمل إلى تطوير أسلوب طباعة ثلاثيّ الأبعاد جديدٍ في تصنيع المكثفات الفائقة المرنة من خلال عمليةٍ واحدةٍ متتاليةٍ باستخدام السليكون المرن المنخفض الكلفة المتوافق مع الإلكترود ومجمع التيار إضافةً إلى المواد الإليكتروليتية أو ما يعرف بالمواد الموصلة للكهرباء". تطبع الطابعة التقليدية مفتوحة المصدر الموصولة بمشغل الحاقن وسدادة المحرك عن طريق وصلة USB الطبقات العجينية الملتصقة بعضها ببعض، مع ثلاث أو أربع حاقناتٍ فقط (بالاعتماد على حجم المكثف الفائق). تُطبَع أساور معصم اليد في نمط خلايا النحل (أي نمط الأشكال الهندسية لفتحات العسل في خلية النحل) ما يعني كميةً أقل من المواد التي يجب طباعتها وبالتالي سرعةً في عملية إنتاج تلك الأساور، ومع ذلك يمكن للمصممين تجربة أشكالٍ معقدةٍ مختلفةٍ في عملية الطباعة. تفيد الدراسة أيضًا بأن هذه العملية سهلة النسخ وهي تظهر أن الطباعة ثلاثية الأبعاد بطريقة قذف المواد على شكل عجينٍ يمكن أن تُستخدم في تطوير أجهزة إلكترونية متطورة باستخدام خلطاتٍ مختلفةٍ من العجين الملتصق. يقول آريير: "من الممكن استخدام هذه التقنية في المستقبل في طباعة الهواتف النقالة. فعلى سبيل المثال، إذا انخفضت بطارية الهاتف فيمكنك وصل الهاتف بالسوار ذي المكثف الفائق حيث سيمثل حزمة تنشيط لتوفير ما يكفي من الطاقة لحين الوصول إلى أقرب نقطة شحن".

المصدر: ناسا

قد يعجبك أيضا...
loading...

أضف هذا الخبر إلى موقعك:

إنسخ الكود في الأعلى ثم ألصقه على صفتحك أو مدونتك أو موقعك

التعليقات على أول بطارية مطبوعة قابلة للارتداء

هذا الخبر لا يحتوي على تعليقات.

كن أول شخص وأضف تعليق على هذا الخبر الآن!

أضف تعليق

أكتب تعليقك
إسمك
البريد الإلكتروني

لن يتم إظهار بريدك الإلكتروني مع التعليق

الرقم السري
75405

من فضلك أكتب الرقم الظاهر أمامك في خانة الرقم السري

حمل تطبيق عرب نت 5 مجانا الآن
سجل في النشرة الاخبارية في عرب نت 5
الأكثر مشاهدة
آخر الفيديوهات
-
-
خلال 30 أيام
خلال 7 أيام
اليوم
-
-
-
إدارة و خدمات الموقع من جاليليو لإدارة المواقع    استضافة وتطوير مواقع - ستار ويب ماستر

هذا الموقع مزود بحلول جاليليو مدير المواقع - ® Galileo Site Manager