Charging

تم تطوير طريقة رائدة من قبل فريق من العلماء في جامعة كاليفورنيا في بولدر، والتي تعد بإحداث ثورة في الطريقة التي نشحن بها أجهزتنا الإلكترونية، ويمكن لهذه التقنية المبتكرة أن تمكن من شحن جهاز كمبيوتر محمول أو هاتف في دقيقة واحدة فقط، وشحن سيارة كهربائية بالكامل في عشر دقائق.

ووفقاً لتقرير على موقع "Phys"، كشف الباحثون في مختبر أنكور غوبتا في جامعة كاليفورنيا في بولدر عن ديناميكيات كيفية تحرك الجسيمات الصغيرة المشحونة، والمعروفة بالأيونات، داخل شبكة معقدة من المسام الصغيرة، وأكد أنكور جوبتا، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية والبيولوجية، أن هذا الاكتشاف لديه القدرة على إنشاء أجهزة أكثر كفاءة لتخزين الطاقة، مثل المكثفات الفائقة.

وقال غوبتا: "بالنظر إلى الدور الحاسم للطاقة في مستقبل الكوكب، شعرت بالإلهام لتطبيق معرفتي في الهندسة الكيميائية لتطوير أجهزة تخزين الطاقة"، وأشار إلى أن هذا المجال لم يتم استكشافه إلى حد ما، مما يمثل فرصة مثالية للابتكار وأوضح غوبتا أنه على الرغم من استخدام العديد من تقنيات الهندسة الكيميائية بشكل شائع لدراسة التدفق في المواد المسامية، مثل خزانات النفط وأنظمة تنقية المياه، إلا أنها لم يتم استخدامها بالكامل في أنظمة تخزين الطاقة.

وهذا الاكتشاف يمكن أن يغير ذلك من خلال جعل تخزين الطاقة في الأجهزة الإلكترونية والمركبات أكثر كفاءة، كما أنه يحمل وعداً لشبكات الطاقة، حيث يعد تخزين الطاقة بكفاءة أمراً بالغ الأهمية لإدارة الطلب المتقلب على الطاقة، وتقليل النفايات خلال فترات انخفاض الطلب، وضمان الإمداد السريع أثناء ارتفاع الطلب.

والمكثفات الفائقة هي أجهزة تخزين الطاقة التي تعتمد على تراكم الأيونات في مسامها، وهي معروفة بأوقات الشحن السريعة وعمرها الأطول مقارنة بالبطاريات التقليدية، وسلط غوبتا الضوء على عامل الجذب الرئيسي للمكثفات الفائقة: سرعتها، "فكيف يمكننا أن نجعل عملية الشحن وإطلاق الطاقة أسرع؟ قال غوبتا: “من خلال حركة أيونية أكثر كفاءة”.

وهذا التقدم في فهم حركة الأيونات داخل المكثفات الفائقة يمكن أن يعزز أداءها بشكل كبير، مما يجعلها بديلاً قابلاً للتطبيق للبطاريات في مختلف التطبيقات، بدءاً من الأجهزة الإلكترونية المحمولة وحتى السيارات الكهربائية وشبكات الطاقة، وإن إمكانية شحن الأجهزة في جزء صغير من الوقت الذي يستغرقه حالياً يمكن أن يغير طريقة استخدامنا للتكنولوجيا واعتمادنا عليها.

وأوقات الشحن الأسرع تعني وقت توقف أقل للأجهزة الإلكترونية والمركبات، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة والراحة للمستخدمين، وعلاوة على ذلك، لا يمكن المبالغة في تقدير الأثر البيئي لأنظمة تخزين الطاقة الأكثر كفاءة، ومع الشحن الأسرع والأكثر كفاءة، يمكن تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، مما يؤدي إلى انخفاض انبعاثات الكربون ومستقبل أكثر استدامة.