ماذا تعرف عن مولدات الجرافين؟ أظهر العلماء أنه يمكن لها أن تعيد شحن هاتفك بواسطة تنفسك  تظهر هذه الدراسة أن ذلك يعود إلى  وجود تقنية تجمع الكهرباء من الرطوبة الموجودة في الهواء.

هل تكره انتهاء بطارية هاتفك؟ في المستقبل قد تتمكن من إعادة شحن هاتفك بواسطة التنفس بداخلها، وذلك بفضل تقنية تقوم بجمع الكهرباء من الرطوبة الموجودة في الهواء.

قد تبدو قطرات الماء مصدر غير محتمل للطاقة، ولكنها تحمل نوع من أنواع الكهرباء الساكنة وتسمى الكهرباء الهجين والتي يعتقد أنها مصدر الشحنة الكهربائية التي تسبب البرق. وهذه الشحنة ممكن أن تنتقل من قطرات الماء إلى جسيمات دقيقة أخرى مثل الغبار.

وقد أظهر الباحثون في السابق أن هذا النوع من الطاقة يمكن انتاجها بواسطة هياكل مصنوعة من الجرافين، وهو شكل ثنائي الابعاد من الكربون.  وبما أنه هذه الهياكل تمتص جزيئات الماء فإنها تصبح متأينة، مما يولد تياراً كهربائياً.

كانت الهياكل سابقاً ضخمة صعبة التحريك، مما يجعلها غير عملية للأستخدام في الإلكترونيات صغيرة الحجم مثل الهاتف الذكي. لإصلاح ذلك، قام فريق في جامعة تسينغهوا Tsinghua University ومعهد بكين للتكنولوجيا في الصين بتوليد مولدات من أفلام رقيقة من أكسيد الجرافين يمكن لفها ومدها وطويها إلى مجموعة من الهياكل بما في ذلك الأنابيب والأهرامات والكرات.  يقول هوهو تشينج Huhu Chieng من جامعة تسينغهوا: ” قد يتم استخدامه في الأجهزة القابلة للارتداء في المستقبل”.

يتشكل الجرافين من طبقة واحدة من ذرات الكربون، مما يجعله صعب التصنيع، لكن أكسيد الجرافين المصنوع من صف من ذرات الكربون المتشابكة مع جزيئات تحتوي على الأكسجين، هو أسهل وأرخص للإنتاج. يمكن وضعه كفيلم على مواد أخرى ويستخدم في الإلكترونيات المرنة والخلايا الشمسية.

ولجعل مولدات الطاقة الهجين مرنة، استخدم الباحثون الليزر لنماذج الحفر على أكسيد الجرافين الموضوعة على سطح الأفلام المرنة. كانوا قادرين جزئياً على استعادة بنية وخصائص الجرافين النقي عن طريق إزالة معظم الأكسجين. ويمكن بعد ذلك لف وطوي الأفلام في مجموعات متنوعة الأشكال دون أن تفقد القدرة على أنتاج الكهرباء.

رش رذاذ من قطرات الماء على سطح المولد أو حتى التنفس من خلال واحد من الأنابيب، ينتج فولتيه عالية حتى 1.5 فولت، وهو مماثل للبطاريات المنزلية AA  أو AAA.

يعتقد رون ميرتونز Ron Mertons، هو محلل لصناعة الجرافين في هرتسليا Herzliya إسرائيل، إن هذه التقنية قد تكون رائعة في تشغيل أجهزة استشعار منخفضة الطاقة أو أجهزة كمبيوتر صغيرة تريد تركها دون مزود طاقة. كما يقول ” من المحتمل، أن الأمر قد يستغرق سنوات حتى تصل مثل هذه الأجهزة إلى السوق، إن وجدت”.

المترجم: رشا أحمد الغامدي

المراجع: هلا الطريّف

 تويتر: @AlturaifHala

المصدر: https://www.newscientist.com/