غادر المستشفى بعد أن تعافي رئيس الوزراء من وعكة صحية في الرياض    شاهد.. الفنانة إيمان الشريف تفاجئ جمهورها وتطرح فيديو كليب أغنيتها الجديدة والترند "منعوني ديارك" بتوزيع موسيقي جديد ومدهش    مصر .. السماح لحاملى التأشيرة الخماسية بالإقامة 180 يوما بالمرة الواحدة    التغير المناخي تسبب في وفاة أكثر من 15 ألف شخص بأوروبا هذا الصيف    إبراهيم نصرالدين (درمي).. صخرة دفاع أهلي الكنوز وطمأنينة المدرجات    والي ولاية كسلا يشهد ختام دورة فقداء النادي الاهلي كسلا    بعثة نادي الزمالة (أم روابة) تغادر إلى نيروبي استعدادًا لمواجهة ديكيداها    تحالف خطير.. كييف تُسَلِّح الدعم السريع وتسير نحو الاعتراف بتأسيس!    الخارجية البريطانية: مستقبل السودان يقرره شعبه    دوري الأبطال.. مبابي يقود ريال مدريد لفوز صعب على مارسيليا    د. الشفيع خضر سعيد يكتب: دور المجتمع الدولي والإقليمي في وقف حرب السودان    توجيهات مشدّدة للقيادة العسكرية في الدبّة..ماذا هناك؟    شاهد بالفيديو.. فنانة سودانية تدخل في وصلة رقص فاضحة بمؤخرتها على طريقة "الترترة" وسط عدد من الشباب والجمهور يعبر عن غضبه: (قلة أدب وعدم احترام)    شاهد بالفيديو.. الفنانة توتة عذاب تشعل حفل غنائي بوصلة رقص مثيرة والجمهور: (بتحاولي تقلدي هدى عربي بس ما قادرة)    شاهد بالصورة والفيديو.. فتاة سودانية تثير ضجة غير مسبوقة بتصريحات جريئة: (مفهومي للرجل الصقر هو الراجل البعمل لي مساج وبسعدني في السرير)    شاهد بالفيديو.. الفنانة توتة عذاب تشعل حفل غنائي بوصلة رقص مثيرة والجمهور: (بتحاولي تقلدي هدى عربي بس ما قادرة)    انشقاق بشارة إنكا عن حركة العدل والمساواة (جناح صندل ) وانضمامه لحركة جيش تحرير السودان    شاهد بالصورة والفيديو.. فتاة سودانية تثير ضجة غير مسبوقة بتصريحات جريئة: (مفهومي للرجل الصقر هو الراجل البعمل لي مساج وبسعدني في السرير)    شاهد بالفيديو.. نجم السوشيال ميديا ود القضارف يسخر من الشاب السوداني الذي زعم أنه المهدي المنتظر: (اسمك يدل على أنك بتاع مرور والمهدي ما نازح في مصر وما عامل "آي لاينر" زيك)    ماذا لو اندفع الغزيون نحو سيناء؟.. مصر تكشف سيناريوهات التعامل    الجزيرة: ضبط أدوية مهربة وغير مسجلة بالمناقل    مناوي يلتقي العمامرة مبعوث الأمين العام للأمم المتحدة للسودان    ريال مدريد يواجه مرسيليا في بداية مشواره بدوري أبطال أوروبا    السودان يدعو المجتمع الدولي لدعم إعادة الإعمار    ما ترتيب محمد صلاح في قائمة هدافي دوري أبطال أوروبا عبر التاريخ؟    ماذا تريد حكومة الأمل من السعودية؟    الشرطة تضع حداً لعصابة النشل والخطف بصينية جسر الحلفايا    شاهد بالصور.. زواج فتاة "سودانية" من شاب "بنغالي" يشعل مواقع التواصل وإحدى المتابعات تكشف تفاصيل هامة عن العريس: (اخصائي مهن طبية ويملك جنسية إحدى الدول الأوروبية والعروس سليلة أعرق الأسر)    شاب سوداني يستشير: (والدي يريد الزواج من والدة زوجتي صاحبة ال 40 عام وأنا ما عاوز لخبطة في النسب يعني إبنه يكون أخوي وأخ زوجتي ماذا أفعل؟)    الهلال السوداني يتطلّع لتحقيق كأس سيكافا أمام سينغيدا    إنت ليه بتشرب سجاير؟! والله يا عمو بدخن مجاملة لأصحابي ديل!    مصر تسجل مستوى دخل قياسيا في الدولار    وزير الداخلية يترأس إجتماع لجنة ضبط الأمن وفرض هيبة الدولة ولاية الخرطوم    عودة السياحة النيلية بالخرطوم    في أزمنة الحرب.. "زولو" فنان يلتزم بالغناء للسلام والمحبة    إيد على إيد تجدع من النيل    وزارة الزراعة والثروة الحيوانية والري بالخرطوم تبحث إعادة إعمار وتطوير قطاع الألبان    شاهد بالصورة والفيديو.. عروس سودانية ترفض "رش" عريسها بالحليب رغم إقدامه على الخطوة وتعاتبه والجمهور يعلق: (يرشونا بالنووي نحنا)    حسين خوجلي يكتب: الأمة العربية بين وزن الفارس ووزن الفأر..!    ضياء الدين بلال يكتب: (معليش.. اكتشاف متأخر)!    في الجزيرة نزرع أسفنا    من هم قادة حماس الذين استهدفتهم إسرائيل في الدوحة؟    مباحث شرطة القضارف تسترد مصوغات ذهبية مسروقة تقدر قيمتها ب (69) مليون جنيه    في عملية نوعية.. مقتل قائد الأمن العسكري و 6 ضباط آخرين وعشرات الجنود    الخرطوم: سعر جنوني لجالون الوقود    السجن المؤبّد لمتهم تعاون مع الميليشيا في تجاريًا    وصية النبي عند خسوف القمر.. اتبع سنة سيدنا المصطفى    عثمان ميرغني يكتب: "اللعب مع الكبار"..    جنازة الخوف    حكاية من جامع الحارة    حسين خوجلي يكتب: حكاية من جامع الحارة    تخصيص مستشفى الأطفال أمدرمان كمركز عزل لعلاج حمى الضنك    مشكلة التساهل مع عمليات النهب المسلح في الخرطوم "نهب وليس 9 طويلة"    وسط حراسة مشددة.. التحقيق مع الإعلامية سارة خليفة بتهمة غسيل الأموال    نفسية وعصبية.. تعرف على أبرز أسباب صرير الأسنان عند النوم    حادث مأسوي بالإسكندرية.. غرق 6 فتيات وانقاذ 24 أخريات في شاطئ أبو تلات    بعد خطوة مثيرة لمركز طبي.."زلفو" يصدر بيانًا تحذيريًا لمرضى الكلى    الصحة: وفاة 3 أطفال بمستشفى البان جديد بعد تلقيهم جرعة تطعيم    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



المشي يشحن بطاريات الأجهزة الإلكترونية المحمولة
الراكوبة نشر في الراكوبة يوم 31 - 08 - 2011

تكمن مشكلة أغلب الأجهزة الإلكترونية المحمولة، مثل الهواتف الجوالة والكومبيوترات المحمولة ومشغلات الموسيقى «إم بي 3» (MP3)، في نفاد بطارياتها، التي قد تتوقف فجأة أو ينخفض أداؤها، في وقت يكون مستخدموها في أشد الاحتياج إليها.
ولهذا، هناك حاليا تنافس متزايد بين شركات الأجهزة الإلكترونية ومعامل البحوث العلمية العالمية، لتطوير تقنيات وأساليب شحن للبطاريات، تكون موفرة للطاقة ورخيصة ونظيفة وصديقة للبيئة، يمكن أن تسهم لحد ما في التقليل من مشكلات بطاريات الأجهزة المحمولة.
ومن بين الأساليب التي بدأت تشق طريقها نحو التغلب على مشكلات بطاريات الأجهزة المحمولة، الاعتماد على فكرة مبدأ الحركة في تخزين الطاقة، حيث سيكون بإمكان الفرد تشغيل جهازه الإلكتروني المحمول، بمجرد قيامه بالمشي.
ففي دراسة نشرت نتائجها مؤخرا في عدد 23 أغسطس (آب) الحالي من مجلة «نيتشر للاتصالات»، طور الباحثان توم كروبنكين وآشلي تايلور، من قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة ويسكونسن - ماديسون الأميركية، تقنية جديدة لتجميع الطاقة تزود بها الأحذية، حيث ستقوم بتجميع طاقة حركة الإنسان الميكانيكية وتحويلها إلى طاقة كهربائية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة، التي من شأنها التقليل من اعتمادنا على البطاريات إلى حد كبير.
وقد ألهم الباحثان للقيام بهذه التقنية الجديدة، تلك المحدودية الكبيرة التي تفرضها تكنولوجيات البطاريات على مستخدمي الأجهزة الإلكترونية المحمولة، فالاعتماد الشديد على هذه البطاريات يحد كثيرا من سهولة استخدامهم لهذه الأجهزة في العديد من المواقف. كما تستخدم العديد من هذه الأجهزة في مناطق نائية من العالم، حيث لا تتوافر شبكات كهربائية لإعادة شحن البطاريات، بالإضافة إلى وجود مشكلات أخرى شبيهة تواجه القوات العسكرية وقوات حفظ القانون. فمثلا في الوقت الحالي، يحمل الجندي ما يقرب من 20 رطلا أي نحو 9 كيلوغرامات من البطاريات، لتشغيل أجهزة الاتصالات المجهز بها، مثل أجهزة الكومبيوتر ونظارات الرؤية الليلية.
يقول البروفسور كروبنكين، أستاذ الهندسة الميكانيكية بجامعة ويسكونسن - ماديسون، إن «البشر بشكل عام عبارة عن آلات قوية منتجة للطاقة، فعندما يعدو الشخص ينتج طاقة تصل إلى واحد كيلوواط»، والواط(Watt) ، هي وحدة القياس العملية للقدرة، وهي كمية الطاقة بالجول لكل ثانية، وسميت بهذا الاسم نسبة للمهندس الأسكوتلندي جيمس واط (1736 - 1819)، مخترع المحرك البخاري، والكيلوواط يساوي ألف واط، والواط الواحد يساوي واحد جول في الثانية، والجول (Joule)، هي وحدة قياس الطاقة، ومنسوبة لعالم الفيزياء الإنجليزي جيمس بريسكوت جول (1818 - 1889).
ويضيف كروبنكين أن «مجرد استخدام قدر يسير من هذه الطاقة، سيكون كافيا لتشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة؛ من كومبيوترات محمولة إلى هواتف جوالة إلى كشافات»، ويعقب قائلا: «ما كان مفقودا هو تكنولوجيا تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية تعمل جيدا مع مثل هذا النوع من التطبيق».
فتكنولوجيات تجميع الطاقة الحالية، تنصب حول تطبيقات الطاقة العالية مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، أو تطبيقات الطاقة المنخفضة مثل الآلات الحاسبة والساعات وأجهزة الاستشعار، بينما الشيء المفقود، كما يقول الباحث آشلي تايلور، هو الطاقة في نطاق أو معدل الواط، وهو معدل الطاقة الذي يحتاجه مستخدمو الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
ويضيف الباحثان أن الطاقة الشمسية يمكن استخدامها أيضا لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة، ولكن على العكس من حركة الإنسان، فإن أشعة الشمس المباشرة، ليست في الغالب مصدرا للطاقة متاحا بسهولة لمستخدمي الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
وفي تقريرهما بمجلة «نيتشر للاتصالات»، يشرح كل من كروبنكين وتايلور، تقنية جديدة لتجميع الطاقة، تعرف ب«الترطيب الإلكتروني العكسي» (reverse electrowetting)، وهي ظاهرة اكتشفها الباحثان، حيث يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، عن طريق استخدام جهاز ميكروي سائل (microfluidic device)، يحتوي على آلاف ميكروقطيرات سائلة تتفاعل مع منظم جديد نانوي التركيب، حيث يتم توليد الطاقة الكهربائية من خلال تفاعل ترتيبات عديدة من قطيرات سائلة ميكروسكوبية متحركة مع أفلام نانوية متعددة الطبقات وعازلة. وهذه التركيبات صغيرة جدا، بحيث يمكن دمجها في جميع الأشياء التي يستخدمها الإنسان في الحركة العادية، مثل الأحذية على سبيل المثال.
والأجهزة الميكروية السائلة (Microfluidics devices)، تم تطويرها لأول مرة في أوائل التسعينات، حيث تم تصنيعها في البداية في السيليكون والزجاج باستخدام تقنية الطباعة الحجرية الضوئية (فوتوليثوغرافي) photolithography وطرق الحفر، والمقتبسة من صناعة الإلكترونيات الدقيقة، والتي هي دقيقة، ولكنها مكلفة وغير مرنة، ويقصد بالطباعة الحجرية الضوئية، طباعة الدوائر الإلكترونية على سطوح الرقائق الإلكترونية، وسميت بذلك لأنها تماثل الطباعة الحجرية المستخدمة في بعض أنواع الطباعة، ولكنها تستخدم الضوء لنقل النماذج كما في التصوير الفوتوغرافي. وقد انتقل الاتجاه في الآونة الأخيرة نحو تطبيق طرق التصنيع باستخدام الطباعة الحجرية اللينة(soft lithography) والقائمة على طباعة وتشكيل المواد العضوية التي يشار إليها بالمواد اللينة، وذلك لبناء أجهزة ميكروية بشكل سريع وغير مكلف. فعلى عكس الإلكترونيات الدقيقة، التي تركز على تقليص حجم الترانزستورات، فإن النظم الميكروية السائلة، تركز على عمل نظم أكثر تعقيدا من قنوات ذات قدرات متطورة للتعامل مع السوائل. وقد حققت الأجهزة الميكروية السائلة، على مدى السنوات القليلة الماضية، نجاحا في تطبيقات معينة، لا سيما في الطابعات النافثة للحبر، وفحوصات مختبر على رقاقة. ومع التطورات الحديثة والابتكارات، سوف تصبح هذه التكنولوجيا في كل مكان، لتشمل تطبيقاتها المحتملة، المستحضرات الصيدلانية والتكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة والدفاع والصحة العامة والزراعة، وسوف يدخل الجيل المقبل من هذه الأجهزة للأسواق ليؤكد مرونتها وفائدتها في العديد من المجالات.
ومثل هذه التقنية، سوف تمكن الجهاز الجديد، الذي تم دمجه داخل حذاء الشخص، من تجميع الطاقة التي ينتجها أثناء المشي، التي في الغالب تفقد على شكل حرارة، ثم يحولها إلى نحو 20 واط من الطاقة الكهربائية، التي يمكن استخدامها لتشغيل أجهزة إلكترونية محمولة.
وعلى النقيض من البطاريات التقليدية، فإن مجمع الطاقة الجديد، لا يحتاج مطلقا إلى إعادة شحنه، لأن الطاقة الجديدة سيتم توليدها باستمرار أثناء عملية المشي العادية.
والطاقة التي يتم توليدها من خلال مجمع الطاقة المدمج بالأحذية، يمكن استخدامها بطريقتين: طريقة مباشرة، لتشغيل عدد كبير من الأجهزة، مثل الهواتف والكومبيوترات المحمولة وأجهزة الراديو، ووحدات نظم تحديد المواقع العالمية عبر الأقمار الصناعية (GPS)، ونظارات الرؤية الليلية والكشافات، والطريقة الأخرى لاسلكية عن طرق تزويد مجمع الطاقة بخاصية ال«واي فاي»(Wi-Fi) (Wireless Fidelity) أي البث اللاسلكي الفائق الدقة والسرعة، والتي تعمل كوسيط بين الأجهزة الإلكترونية المحمولة وشبكة لاسلكية، الأمر الذي يسمح للمستخدمين باستغلال الطاقة المولدة عن طريق المجمع ومن دون الحاجة لتوصيل الأجهزة بشكل فعلي بالحذاء.
ويضيف الباحثان أن هذا الأسلوب من شأنه أن يقلل وبشكل كبير من مقدار الطاقة التي تستهلكها الأجهزة الإلكترونية المحمولة، كما يسمح لها بالعمل لفترات طويلة ومن دون إعادة شحن للبطاريات.
وعلى الرغم من أن هذه التقنية الجديدة لتجميع الطاقة لا يمكنها أن تحل بشكل كامل محل البطاريات في غالبية نظم الأجهزة المحمولة، فإن الباحثان يعتقدان أنها ستلعب دورا ملحوظا في تقليل التكلفة والتلوث ومشكلات عديدة أخرى تتعلق باستخدام البطاريات.
يذكر أن مؤسسة العلوم الأميركية الوطنية، قد قامت بتمويل هذه التقنية في مراحل تطورها الأولى، من خلال منحة للأعمال التجارية الصغيرة والابتكار والبحوث، والآن يسعى الباحثان كروبنكين وتايلور لتسويق هذه التقنية من خلال شركة قاما بإنشائها تحت اسم «إنستب نانو باور» (InStep NanoPower)، في مدينة ماديسون بولاية ويسكونسن الأميركية، وهي متخصصة في تطوير حلول مستندة إلى تكنولوجيا النانو (التقنيات متناهية الصغر)، في مجالات الطاقة المتجددة والتصنيع النانوي والنظم النانوية والميكروية السائلة.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.