أجهزة المستقبل تشغلها بطاريات ورقية

يعيش البشر الآن فترة زمنية أقل ما يقال عنها أنها صحبت أكبر تقدم تكنولوجي وهذا التقدم ملحوظ بشكل كبير
 جدا ، ودعى هذا التقدم التكنولوجي العلماء والمخترعين إلى التسابق نحو الاكتشافات والاختراعات 
التي لم تعهد من قبل .
ومن هذا التقدم التكنولوجي الملحوظ ابتكار أنواع جديدة من الأجهزة الالكترونية كالهواتف الذكية والحواسيب المحمولة والأجهزة اللوحية المختلفة وأجهزة التسلية والترفيه ذات الأداء العالي ، وأصبح تزويد هذه الأجهزة الحديثة بالطاقة الكهربية أمرا فيه نوعا من عدم مواكبة التقدم التكنولوجي ، مما اضطر هذا المطلوب إلى أن يبحث العلماء في اكتشاف تقنيات تتماشى مع التقدم التكنولوجي ، فأوصلهم ذلك إلى اكتشاف بطارية النيكل كادميوم وبطارية هايدرايد النيكل وبطارية الليثيوم وبطارية خلايا اليو إس بي USBCELL وغيرها من البطاريات .
حيث يتميز عدد كبير منها بكفاءتها الجيدة وإمكانية إعادة شحنها عدة مرات .
إلا أن بعض هذه البطاريات كبير الحجم ولا يتناسب مع الأجهزة الحديثة ذات الحجم الصغير ، كما أن بعضها عمرها الافتراضي صغير نسبيا ، وتكون بحاجة إلى إعادة شحنها بعد عدة ساعات من العمل ، مما دفع عدد من مراكز الأبحاث في العالم لابتكار وتطوير أنواع جديدة من البطاريات تلبي حاجات الأجهزة الحديثة .
ويعد ابتكار البطارية الورقية ( Paper Battery ) أحد أبرز النجاحات التي تحققت أخيرا في مجال ابتكار أنواع جديدة من البطاريات تتفوق على البطاريات التقليدية من حيث أدائها وعمرها ، ويعود اختراع هذه البطاريات إلى عام 2007 ، عندما أعلن عنها فريق أبحاث من معهد رينسيلاربوليتكنيك ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة ، ويضم هذان المعهدان مجموعة من العلماء المتخصصين في علم المواد وتخزين الطاقة وتقنية النانو والكيمياء . 
قام هؤلاء العلماء بالاعلان عن النوع الجديد من البطاريات والتي تتميز بنحافتها التي تصل إلى 0.5 ملليمتر ، وخفة وزنها وقابليتها للطي ، وإعادة الشحن مرة أخرى ، كما أنها صديقة للبيئة ، إذ أن هذه الأنواع من البطاريات تتكون من مادة السليلوز ، وتحتوي البطارية الورقية على أنابيب كربون نانومترية يبلغ حجم الواحدة منها حوالي مليون من السنتيمتر، ويتم وضع تلك الانابيب لنقل الطاقة الكهربائية ، وقد تم تطوير هذه البطاريات الورقية في عام 2009 من قبل فريق الأبحاث في جامعة ستانفورد .
ومن مميزات هذه البطارية الورقية أنها ذات كفاءة عالية في توفير الطاقة ، كما أنها لا تحتاج إلى غلاف معدني يحيط بها من الخارج ، وكذلك يمكن طيها وتقطيعها حسب الطلب دون أن تصاب بالتلف .
لقد أوضحت التجارب التي أجريت على النماج الأولى للبطاريات الورقية قدرة إحداها والبالغ حجمها حجم طابع بريدي ، على انتاج 2.5 فولت من التيار الكهربائي ، ويمكن زيادة هذا التيار عند زيادة حجمها أو جمع أكثر من بطارية مع بعض .
ومن التطبيقات المستفادة للبطارية الورقية إمكانية استخدامها في المجال الطبي ، فهي لا تحتوي على مواد كيميائية سامة كالبطاريات العادية ، وهذ يجعلها متاحة للاستخدام الطبي والأجهزة المدمجة في أجسام المرضى كمنظمات نبضات القلب ، ومضخات الأنسولين .
وعلى الرغم من تلك المميزات للبطاريات الورقية ، إلا أن كلفة أنابيب الكربون النانومترية عالية التكلفة ، وتشكل عائق كبير أمام الاستخدام التجاري .
هذا ويسعى الباحثون الآن إلى تطوير هذا النوع من البطاريات لتشغيل الأجيال الجديدة من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة ، إلا أن طموحهم يجعلهم يطورون أنواع جديدة من تلك البطاريات قادرة على الحلول مكان أنواع جميع البطاريات العادية ، بما فيها بطاريات السيارات الكهربية وبطاريات تخزين الطاقة المنزلية وغيرها من أشكال البطاريات .

0 التعليقات:

إرسال تعليق