تطوير مولدات تحوّل ضوضاء المدينة إلى كهرباء

يقوم العلماء من الجامعة الفيدرالية الجنوبية في مدينة روستوف الروسية بتطوير مولدات نانوية تحوّل ضوضاء المدينة إلى طاقة كهربائية.

وستصبح الأجهزة المطوّرة بهذه الطريقة مصادر لطاقة مستقلة في الهواتف والساعات والسماعات وما إلى ذلك.

يجرى هذا البحث من قبل موظفي معهد تكنولوجيا النانو والإلكترونيات والأجهزة حيث جعل العلماء الأنابيب النانوية مع إضافة النيتروجين مادة لدراستهم، وقاموا بتحويل تشوهات واهتزازات الضوضاء الحضرية وحركات الناس ومحادثاتهم إلى طاقة كهربائية. وتسمى هذه العملية كذلك بالظاهرة الكهروضغطية.

وقالت 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 في عام 2006. ومنذ 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.

وقام العلماء بدراسة تأثير العوامل الهندسية والميكانيكية على المتغيرات الكهرضغطية. فاتضح أن النيتروجين في الأنابيب النانوية يزيد منها، وبالتالي يزيد من شدة التيار المتولد. وأثبت  الباحثون أيضا أن القيم المنخفضة للنسبة بين طول وقطر الأنابيب، من 7 إلى 30 تسبب زيادة  كفاءتها.

وقالت مارينا إيليينا إن "نتائج هذه الدراسة أظهرت أن الأنابيب النانوية الكربونية التي خضعت للمعالجة بالنيتروجين هي مادة مرشّحة ممتازة لتطوير مولدات نانوية عالية الأداء بسبب أنها تجمع بين الخصائص الميكانيكية والكهربائية الانضغاطية العالية، مما يسمح لنا بالسير قدما نحو التطبيق العملي لهذه الفكرة الابتكارية".

وحسب تقييمات الخبراء فإن الطاقة الكهربائية التي تم الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة ستكون كافية لشحن الأجهزة.

المصدر: تاس/ RT