MS HMS
11-05-2017, 08:44 AM
توصل باحثون في جامعة ووترلو الكندية، إلى تقنية جديدة من أجل تحسين قدرات الأجهزة المحمولة على تخزين الطاقة؛ تُعرف باسم المكثفات الكهربائية الخارقة، وهو ما يفتح الباب على مصراعيه أمام التوصل إلى إمكانية شحن الهواتف المحمولة في غضون ثوان معدودة.
وتضاعف هذه التقنية كمية الطاقة التي تستطيع الأجهزة الإلكترونية تخزينها، ومن الممكن أن تدخل في المستقبل في شحن مختلف أنواع الأجهزة بدءاً من الكمبيوترات المحمولة مروراً بالسيارات الكهربائية وانتهاءً بأجهزة أشعة الليزر عالية الطاقة.
ونقل الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي"؛ المتخصّص في الأبحاث العلمية عن مايكل بوب؛ أستاذ الهندسة الكيميائية التي يرأس فريق الدراسة بجامعة ووترلو قوله: "لقد حقّقنا معدلات غير مسبوقة في السعة التخزينية للطاقة بالنسبة للمكثقات الكهربائية الخارقة".
وتعد المكثفات الخارقة بديلاً واعداً للبطاريات التقليدية، ومن بين مزاياها الأمان الأعلى والاعتمادية؛ فضلاً عن سرعتها الأعلى في إعادة الشحن، ولكن تطبيقات هذه التقنية محدودة في الوقت الحالي بسبب انخفاض سعتها التخزينية للطاقة نسبياً.
وتستطيع المكثفات الكهربائية الخارقة المتوافرة حالياً تخزين كمية من الطاقة لا تزيد على عشرة بالمئة من الطاقة التي تحتفظ بها البطاريات التقليدية المستخدمة في الكمبيوترات المحمولة والهواتف الذكية.
ومن أجل زيادة السعة التخزينية للطاقة بالنسبة للمكثفات الخارقة، قام بوب وفريقه بتغليف الموصلات في الأقطاب الكهربائية المصنوعة من خامة الجرافين داخل المكثفات بنوع من الأملاح الزيتية السائلة.
وتساعد هذه الأملاح الزيتية على فصل شرائح الجرافين؛ ما يحول دون تراكم هذه الشرائح مثل قطع الورق فوق بعضها، وهو ما يزيد السطح المعرض للتيار الكهربائي، ويرفع بشكل كبير من السعة التخزينية لهذه المكثفات.
كما أن الأملاح السائلة تضاعف من قدرة الأقطار الكهربائية على تخزين الطاقة، وتقلل من حجم ووزن المكثفات الخارقة.
ويقول بوب؛ إن زيادة السعة التخزينية للمكثفات الخارقة تعني أنه من الممكن تصنيع نماذج أصغر وأخف وزنا منها، وهو ما يتيح إمكانية استخدامها في عدد متزايد من التطبيقات، وبخاصة تلك التي تتطلب عملية شحن سريعة.
وتضاعف هذه التقنية كمية الطاقة التي تستطيع الأجهزة الإلكترونية تخزينها، ومن الممكن أن تدخل في المستقبل في شحن مختلف أنواع الأجهزة بدءاً من الكمبيوترات المحمولة مروراً بالسيارات الكهربائية وانتهاءً بأجهزة أشعة الليزر عالية الطاقة.
ونقل الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي"؛ المتخصّص في الأبحاث العلمية عن مايكل بوب؛ أستاذ الهندسة الكيميائية التي يرأس فريق الدراسة بجامعة ووترلو قوله: "لقد حقّقنا معدلات غير مسبوقة في السعة التخزينية للطاقة بالنسبة للمكثقات الكهربائية الخارقة".
وتعد المكثفات الخارقة بديلاً واعداً للبطاريات التقليدية، ومن بين مزاياها الأمان الأعلى والاعتمادية؛ فضلاً عن سرعتها الأعلى في إعادة الشحن، ولكن تطبيقات هذه التقنية محدودة في الوقت الحالي بسبب انخفاض سعتها التخزينية للطاقة نسبياً.
وتستطيع المكثفات الكهربائية الخارقة المتوافرة حالياً تخزين كمية من الطاقة لا تزيد على عشرة بالمئة من الطاقة التي تحتفظ بها البطاريات التقليدية المستخدمة في الكمبيوترات المحمولة والهواتف الذكية.
ومن أجل زيادة السعة التخزينية للطاقة بالنسبة للمكثفات الخارقة، قام بوب وفريقه بتغليف الموصلات في الأقطاب الكهربائية المصنوعة من خامة الجرافين داخل المكثفات بنوع من الأملاح الزيتية السائلة.
وتساعد هذه الأملاح الزيتية على فصل شرائح الجرافين؛ ما يحول دون تراكم هذه الشرائح مثل قطع الورق فوق بعضها، وهو ما يزيد السطح المعرض للتيار الكهربائي، ويرفع بشكل كبير من السعة التخزينية لهذه المكثفات.
كما أن الأملاح السائلة تضاعف من قدرة الأقطار الكهربائية على تخزين الطاقة، وتقلل من حجم ووزن المكثفات الخارقة.
ويقول بوب؛ إن زيادة السعة التخزينية للمكثفات الخارقة تعني أنه من الممكن تصنيع نماذج أصغر وأخف وزنا منها، وهو ما يتيح إمكانية استخدامها في عدد متزايد من التطبيقات، وبخاصة تلك التي تتطلب عملية شحن سريعة.