تجري الإشادة بالكومبيوترات والأجهزة التي يمكن ارتداؤها على الجسم على أنها الجيل المقبل من المعدات الإلكترونية الجوالة، لكن إيجاد وسيلة لتأمين طاقة كافية لها تدوم طويلا تظل مشكلة فعلية. لكن العلماء خرجوا بحل مبتكر عن طريق استخدام الزجاج ومولدات كهربائية - حرارية أساسها الألياف التي من شأنها أن تشير إلى عصر جديد من التقنيات الذكية الخفية.
يقف خلف هذا الابتكار فريق من الباحثين من جامعة المعهد العالي للعلوم والتقنيات في كوريا الجنوبية (كياست)، برئاسة بيونغ جن شو بروفسور الهندسة الكهربائية، الذي أنتج مع فريقه مولدا كهربائيا حراريا مرنا، يتيح شحن الأجهزة الإلكترونية من حرارة جسم الإنسان.
* شاحن خفيف
ويقول الخبراء إن النظام هذا مناسب لشحن أجهزة مراقبة القلب، والنظارات الذكية، وغيرها من التقنيات التي توضع على الجسم، فالمولد الجديد هذا، هو جهاز يمكنه تحويل الحرارة، أو الاختلاف في درجات الحرارة إلى طاقة كهربائية. وعن طريق استخدام الفرق البسيط، لكن المهم بين الجلد والشعر مثلا، تمكن البروفسور شو وفريقه من إنتاج مثل هذا المولد الكهروحراري الذي يمكن ارتداؤه ووضعه على الجسم أيضا.
وبما أنه يجب أن تكون الإلكترونيات التي توضع على الجسم، خفيفة الوزن، مرنة، ومجهزة بمصدر للطاقة، على شكل بطارية يمكن حملها وتدوم طويلا، أو قد تكون مولدا كهربائيا. ومولد «كياست» خفيف الوزن جدا، ومرن للغاية، ويولد تيارا كهربائيا من حرارة جسم الإنسان. ويؤكد شو أن هذا المولد يمكنه شحن الهواتف الذكية. وأضاف «في الوقت الحالي نحاول صنع عينة منه يمكنها أن تمد المستشعرات الطبية بالكهرباء». وهذا المولد مرن للغاية بحيث يمكن ثنيه وليه على شكل دائرة كاملة.
وقد جرى حتى الآن تطوير نوعين من المولدات الكهروحرارية وهما إما عضوي، أو غير عضوي، والأول، هو من المركبات التي أساسها الكربون مثل تلك الموجودة في النظم البيولوجية، في حين أن الأخير هو من الجزيئات التي ينقصها الكربون مثل تلك الموجودة في النظم الجيولوجية.
وفائدة المولدات التي أساسها عضوي أنها مرنة للغاية وتتطابق مع الجلد البشري، ومثالية بالنسبة إلى الإلكترونيات التي يمكن ارتداؤها على الجسم، لكنها ذات إنتاجية كهربائية منخفضة، بيد أن المولدات التي أساسها غير عضوي، تولد طاقة كهربائية عالية، لكنها ثقيلة وصلبة وكبيرة الحجم.
غير أن البروفسور شو خرج بمبدأ جديد وأسلوب تصميمي مغاير لتشييد مولد كهروحراري مرن يمكنه تقليص خسارة الطاقة الحرارية وفقدانها، لكنه في الوقت ذاته يرفع من إنتاجية الطاقة، مما يعني الجمع بين فوائد المواد العضوية وغير العضوية. وهذا مسعى ثوري جديد في تصميم المولدات، وبذلك يمكن تقليل وزن المولد الذي هو عنصر مهم بالنسبة إلى الأجهزة الإلكترونية التي توضع على الجسم، كما يقول.
ولدى استخدام هذا المولد من تصميم «كياست» لمد جهاز إلكتروني يوضع على رسغ اليد بالكهرباء، فإنه ينتج 40 ملي واط من الكهرباء، وفقا إلى الفرق في درجات الحرارة بين الجلد البشري، والهواء المحيط.
