تطوير غير مسبوق.. استخدام الأجهزة القابلة للارتداء دون إعادة الشحن
عالم التكنولوجيا ترجمة
على الرغم من التطوير المستمر للعديد من الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء، مثل العصابات الذكية، فهناك تحدٍ رئيسي؛ حيث يلزم إعادة شحنها بانتظام؛ لذا طور فريق بحث كوري جنوبي جهازًا يحوي إمكانات كبيرة للتغلب على هذا القيد.
أعلن المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا (KIST) أن فريقًا بحثيًا طور جهازًا حراريًا مرنًا عالي الكفاءة قادرًا على توليد بعض الكهرباء اللازمة لتشغيله من حرارة الجسم بشكل مستقل.
يتميز الجهاز بقدرات عزل حراري معززة؛ من خلال تصنيع مُركب السيليكون المرن (PDMS) في تكوين يشبه الإسفنج ، والذي تم استخدامه بعد ذلك كإطار لتحسين أداء الجهاز بشكل مبتكر.
يذكر أن الأجهزة الكهروحرارية قادرة على توليد الكهرباء عن طريق الاستفادة من الاختلاف في درجة الحرارة بين طرفي الجهاز، تم استخدامها كمولدات صديقة للبيئة للطاقة من مصادر، مثل حرارة محرك السيارة أو الحرارة المهدرة من محطات الطاقة.
بالمقابل ومن خلال تطبيق الكهرباء بدلًا من ذلك على ذلك الجهاز الجديد يمكن تبريد أحد طرفيه بينما يولد الطرف الآخر الحرارة؛ ما يتيح استخدامه في أنظمة التحكم في درجة الحرارة للثلاجات الصغيرة وألواح تبريد المركبات ومعدات أشباه الموصلات.
عادةً ما تحتوي الأجهزة الكهروحرارية العادية على ركيزة خزفية صلبة تدعم أشباه الموصلات الحرارية ؛ ما يجعل من الصعب استخدامها على الأسطح المنحنية، في حين أن ذلك الجهاز يحوي مادة بوليمر تغلف أشباه الموصلات الحرارية؛ ما يسمح بانحناء الجهاز بسهولة .
عند ارتداء مثل هذا الجهاز على الجسم يمكن توليد الكهرباء بشكل مستقل، ويمكن أيضًا استخدامه كمكيف هواء محمول. ونتيجة لذلك حظيت تلك الأجهزة المرنة باهتمام كبير في مجال الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء.
ومع ذلك فإن مواد البوليمر المستخدمة لإنتاج الركيزة المرنة لها موصلية حرارية عالية ، وبالتالي لا يمكنها منع الحرارة في كلا طرفي الجهاز. وبالتالي فإن الأجهزة المرنة التي تم إنتاجها حتى الآن تعاني من عيب فادح يتمثل في عدم قدرتها على الأداء بمستوى مماثل للأجهزة الكهروحرارية التجارية ذات الركيزة الصلبة.
في السعي لإيجاد حل لهذه المشكلة قام فريق البحث في KIST بتصنيع مادة بوليمر ذات تكوين إسفنجي؛ عن طريق صب محلول مركب من السيليكون أولًا على مكعب سكر والسماح للمحلول بالتصلب، ثم إذابة مكعب السكر في الماء.
نتيجة لذلك؛ عندما يذوب مكعب السكر يتم تحويل المساحة التي كان يشغلها المكعب إلى هيكل يتكون من فقاعات هواء دقيقة. وقدرة العزل الحراري لهذا الهيكل أعلى بنسبة 50٪ من المواد التقليدية؛ الأمر الذي يمكنها من منع انتقال الحرارة بشكل فعال.
اقرأ أيضًا:
ولمتابعة أحدث الأخبار الاقتصادية اضغط هنا