علماء يطورون جهازا لتحويل الطاقة الحركية للإنسان إلى كهرباء
صممت مجموعة بحثية دولية جهازًا مرنًا جديدًا عالي القوة من خلال الجمع بين المركبات الكهرضغطية وألياف الكربون أحادية الاتجاه، وهي مادة متباينة الخواص توفر القوة فقط في اتجاه الألياف.
ويحول الجهاز الطاقة الحركية من حركة الإنسان إلى كهرباء، مما يوفر وسيلة فعالة وموثوقة لأجهزة الاستشعار عالية القوة والتي تعمل بالطاقة الذاتية، ونُشرت تفاصيل بحث المجموعة في مجلة سمول.
ويتضمن أسلوب الحركة تحويل الطاقة من الحركة البشرية إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس وهو أمر بالغ الأهمية لضمان مستقبل مستدام.
ومن جانبه، قال فوميو ناريتا المؤلف المشارك بالدراسة: ترتبط العناصر اليومية، بدءًا من معدات الحماية إلى المعدات الرياضية، بالإنترنت كجزء من إنترنت الأشياء، والعديد منها مجهز بأجهزة استشعار تجمع البيانات.
فيما أوضح أستاذ في كلية الدراسات العليا للدراسات البيئية بجامعة توهوكو: ويتطلب الدمج الفعال لأجهزة إنترنت الأشياء هذه في المعدات الشخصية حلولًا مبتكرة في إدارة الطاقة وتصميم المواد لضمان المتانة والمرونة.
ويمكن الاستفادة من الطاقة الميكانيكية بفضل قدرة المواد الكهرضغطية على توليد الكهرباء عند تعرضها لضغوط جسدية، وفي الوقت نفسه تتناسب ألياف الكربون مع التطبيقات في صناعات الطيران والسيارات والمعدات الرياضية والمعدات الطبية بسبب متانتها وخفة وزنها.
وأضاف: لقد تساءلنا عما إذا كانت معدات الحماية الشخصية، التي أصبحت مرنة باستخدام مزيج من ألياف الكربون ومركب كهروضغطي، وهو ما يوفر الراحة، والمزيد من المتانة، وقدرات الاستشعار.
وصنعت المجموعة الجهاز باستخدام مزيج من نسيج ألياف الكربون أحادي الاتجاه وجسيمات نانوية نيوبات الصوديوم والبوتاسيوم الممزوجة براتنج الإيبوكسي.
