علماء يطوّرون مولدات تحوّل الضوضاء لطاقة كهربائية

يقوم باحثو معهد تكنولوجيا النانو والإلكترونيات والأجهزة التابع للجامعة الفيدرالية الجنوبية في مدينة روستوف الروسية بتطوير مولدات نانوية تحوّل ضوضاء المدينة إلى طاقة كهربائية، حيث ستصبح الأجهزة المطوّرة بهذه الطريقة مصادر لطاقة مستقلة في الهواتف والساعات والسماعات وغيرها من الأجهزة.
فقد جعل الباحثون الأنابيب النانوية مع إضافة النيتروجين مادة لدراستهم؛ إذ قاموا بتحويل تشوهات واهتزازات الضوضاء الحضرية وحركات الناس ومحادثاتهم إلى طاقة كهربائية؛ وتسمى هذه العملية بـ«الظاهرة الكهروضغطية».
ومن أجل المزيد من التوضيح، قالت الأستاذة المساعدة مارينا إيلينا «تم وضع فكرة تطوير المولدات النانوية القائمة على تحويل الطاقة الميكانيكية للبيئة إلى طاقة كهربائية باستخدام ظاهرة التأثير الكهروضغطي في الهياكل النانوية عام 2006. وأنه منذ ذلك الحين استمر البحث عن المواد المناسبة لتحقيق تلك الفكرة. ومن بين المواد ذات الخصائص الكهرضغطية مواد هشة وسامة بسبب وجود الرصاص في تركيبها. أما خصائص المواد الأخرى فليست عالية بما يكفي لتحويل الطاقة بالفاعلية المطلوبة»، وذلك وفق ما نشرت وكالة أنباء «تاس» الروسية.
وفي هذا الاطار، قام الباحثون بدراسة تأثير العوامل الهندسية والميكانيكية على المتغيرات الكهرضغطية. واتضح أن النيتروجين في الأنابيب النانوية يزيد منها وبالتالي يزيد من شدة التيار المتولد. وقد استطاعوا أن يثبتوا أن القيم المنخفضة للنسبة بين طول وقطر الأنابيب من 7 إلى 30 تسبب زيادة كفاءتها.
وتضيف إيلينا قائلة إن «نتائج هذه الدراسة الجديدة أظهرت أن الأنابيب النانوية الكربونية التي خضعت للمعالجة بالنيتروجين مادة مرشّحة ممتازة لتطوير مولدات نانوية عالية الأداء بسبب جمعها بين الخصائص الميكانيكية والكهربائية الانضغاطية العالية، ما يسمح لنا بالسير قدما نحو التطبيق العملي لهذه الفكرة الابتكارية».
وحسب تقييمات الخبراء، فإن الطاقة الكهربائية الحاصلة بهذه الطريقة ستكون كافية لشحن الأجهزة.