مهدي كريّم
أخبار الآن | الولايات المتحدة الأمريكية – timesofindia
تمكن الأستاذ المساعد لهندسة الميكانيك بجامعة “أوتاه” الأمريكية ماثيو فرانكوير من إكتشاف طريقة جديدة لإنتاج مزيد من الكهرباء من الإشعاع الحراري عبر شريحة سيليكون، تعرف باسم “الأداة”.
وفي التفاصيل، تقوم هذه “الأداة” بتحويل الاشعاع الحراري إلى كهرباء يمكن استخدامها. ومن شأن الاكتشاف الجديد أن يؤدي إلى انتاج بطاريات أطول عمراً بكثير للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمول والهواتف الخلوية، وأيضاً إنتاج ألواح شمسية أكثر كفاءة لتحويل الإشعاع الحراري إلى طاقة.
وهناك تقديرات تُشير إلى إهدار حوالي ثلثي الطاقة المستهلكة في الولايات المتحدة سنوياً في شكل إشعاع حراري، وتشمل الأمثلة على ذلك، محركات السيارات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الخلوية وحتى المبردات التي تسخن جراء الإفراط في الاستخدام.
وكان الباحثون في السابق وضعوا “حد الجسم الأسود” وهو حد نظري لكمية الطاقة التي يمكن انتاجها من الإشعاع الحراري. ولكن فرانكوير وفريقه البحثي أثبتوا أنهم يمكن أن يتجاوزوا هذا الحد بكثير لينتجوا المزيد من الطاقة من خلال “أداة” تستخدم سطحين من السيليكون قريبين للغاية من بعضهما البعض.
وانتج الفريق شريحة مربعة من اثنتين من رقائق السيليكون، بطول 5 ملليمترات، بينهما فجوة دقيقة تبلغ 100 نانومتر، أو جزء من الألف من سمك شعرة الإنسان. وقام أعضاء الفريق بتسخين سطح وتبريد آخر، مما أدى إلى تدفق إشعاع حراري يمكنه توليد الكهرباء. ومفهوم إنتاج الطاقة بهذه الطريقة ليس أمراً فريدا، ولكن فرانكوير وفريقه اكتشفوا طريقة لوضع سطحي السيليكون قريبين من بعضهما البعض في نطاق مجهري ولكن دون تلامس. وكلما اقترب السطحان من بعضهما البعض، زادت كمية الكهرباء التي يمكن توليدها.
ويتوقع فرانكوير أنه يمكن في المستقبل استخدام هذه التكنولوجيا، ليس فقط من أجل تبريد الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية ولكن أيضا لتحويل الحرارة إلى بطارية أكثر عمرا، ربما بنحو 50%.
مصدر الصورة: Storyblocks
للمزيد: