جهاز لشحن الإلكترونيات من حركة الجسم

مصنوع من مواد ورقية ويمكنه جمع وتخزين الطاقة

جهاز لشحن الإلكترونيات من حركة الجسم
TT

جهاز لشحن الإلكترونيات من حركة الجسم

جهاز لشحن الإلكترونيات من حركة الجسم

طور فريق من الباحثين جهازا خفيف الوزن مصنوعا من مواد ورقية، استوحيت فكرته من فن تقطيع الأوراق الصيني والياباني، يمكنه جمع وتخزين الطاقة من حركة الجسم.
وتتطلب الأجهزة الإلكترونية الصغيرة مثل الساعات وأجهزة قياس نبضات القلب وسماعات الأذن، إلى قدر ضئيل من الطاقة، وعادة ما تحصل على هذه الطاقة من بطاريات تقليدية قابلة لإعادة الشحن.
ويريد الباحثان تشونغ لين وانغ وتشينغو هو، وفريقهما البحثي دراسة إمكانية توفير هذه الاحتياجات المحدودة من الطاقة، من خلال الطاقة الحركية لجسم المستخدم.
ونجحا بعد سنوات من الدراسة في صناعة أجهزة متناهية الصغر لتوليد الكهرباء الاحتكاكية. وتعتمد فكرة هذه التقنية على تخزين الطاقة الحركية من حولنا، مثل الطاقة الناجمة عن تحريك الأقدام على سبيل المثال، وتوظيفها في تشغيل الأجهزة الإلكترونية.
وبدلا من وحدات توليد الطاقة الاحتكاكية المتوافرة حاليا والتي تتميز بثقل الوزن، نظرا لأنها مصنوعة من الأكريليك، بالإضافة إلى أنها تستغرق ساعات طويلة في شحن الأجهزة الصغيرة، اعتمد فريق البحث على خامات خفيفة مربعة الشكل تشبه تصميمات الورق المقطع، وقاموا بتحويلها إلى وحدات لتوليد الطاقة. وصنع فريق البحث الأجزاء الخارجية لوحدات توليد الطاقة الجديدة من الذهب والورق الرملي المغلف بالجرافيت، وهي تحتوي على مكثفات كهربائية قوية لتخزين الطاقة، أما الأجزاء الداخلية، فهي مصنوعة من الورق ومغلفة بالذهب وتحتوي على رقائق من مادة إيثيل البروبلين، حسبما أفاد الموقع الإلكتروني الأميركي «ساينس ديلي» المعني بالأبحاث العلمية.
وتبين أثناء التجارب أنه من خلال تكرار الضغط على هذه الوحدات لعدة دقائق، من الممكن توليد قدر من الطاقة يصل إلى فولت واحد، هي كمية كافية لتشغيل جهاز تحكم عن بعد أو وحدة استشعار لقياس الحرارة أو ساعة يد.



خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».