Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: الجهاز التجريبي لتوليد الطاقة من حرارة الجسم، والموجود في معهد فراونهوفرطور باحثون ألمان تقنية جديدة لتحويل حرارة جسم الإنسان إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة المختلفة. تطبيقات هذه التقنية مازالت محدودة، إلا أنها قد تعني في المستقبل الاستغناء عن البطاريات في عدد من الأجهزة.
كثيراً ما ينقطع الاتصال أثناء مكالمة هامة عبر الهاتف المحمول بسبب انقطاع التيار الكهربائي الصادر عن البطارية، والحاجة إلى إعادة شحنها، أو يحدث مثلاً أن نكتشف بعد فوات الأوان أن موعداً هاماً قد فاتنا، لأن ساعة اليد قد توقفت فجأة عن العمل. ولكن هل من الممكن تخيل القيام باتصالات عبر الهاتف المحمول دون الحاجة إلى بطارية، فقط بالاعتماد على حرارة الجسم؟ قد تبدو هذه الفكرة أقرب إلى الخيال العلمي، إلا أنها قد تتحول إلى حقيقة، بعد أن تمكنت مجموعة من العلماء من معهد فراونهوفر الألماني من التوصل إلى طريقة جديدة لتحويل حرارة الجسم إلى تيار كهربي.
مبدأ علمي قديم وتطبيقات جديدة
تعتمد هذه التقنية على مبدأ علمي معروف منذ عام 1821، اكتشفه عالم الطبيعة الألماني توماس سيبيك، كما أكد بيتر شبيس، أحد الباحثين المشاركين بالمشروع، في حديث لموقعنا قائلاً: "المبدأ معروف منذ زمن، وهو ما يطلق عليه المولد الكهروحراري، والذي يعمل بناء على ما يسمى بتأثير سيبيك، أو التأثير الكهروحراري. عن طريق هذا المولد يمكن تحويل الفارق بين درجتي الحرارة بين جسمين مختلفين إلى طاقة كهربائية، أو إلى فرق جهد كهربي. وقد طورنا دوائر كهربية جديدة يمكنها أن تحول هذا الفرق الصغير في الجهد الكهربي إلى فرق جهد كبير، أي إلى تيار كهربي كبير، يمكن الاعتماد عليه لتشغيل الأجهزة الالكترونية المعروفة".
طاقة الجسم بدلاً من البطاريات
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: هل يمكن الاستغناء عن البطاريات في المستقبل؟ هناك بالفعل جهاز تجريبي لهذه التقنية في معهد فراونهوفر، حيث يمكن للمرء بوضع يده على الجهاز أن يولد كمية من الطاقة كافية لتشغيل مجسات حرارة ولإرسال المعلومات لاسلكياً، كما أن هناك بعض التطبيقات العملية التي تمت في المجال الصناعي، وإن كانت حتى الآن محدودة، وفي هذا الإطار، يقول شبيس: "الأمر يتعلق بالطبع بمدى كفاءة الدوائر المستعملة. وفي الوقت الحالي، مازالت الطاقة التي يمكن اكتسابها من حرارة الجسم محدودة، وتكفي مثلا ً لتشغيل ساعة يد، أو جهاز لقياس النبض، أو أشياء من هذا القبيل".
يمكن لهذه التقنية أن تخدم المرضى المستلقين على فراشهم في العناية المركزة، والمحاطين بالأسلاك من كل جانب، إذ أن هذه الأجهزة التي تعمل بالكهرباء لقياس ضغط الدم أو سرعة ضربات القلب أو حرارة الجسم، يمكن استبدالها بأجهزة تعمل بالتيار الكهربي المولد من جسم الإنسان نفسه، كما يمكن أن ترسل هذه الأجهزة بالمعلومات الخاصة لاسلكياً لوحدة المراقبة الطبية أو للطبيب المعالج.
هاتف المستقبل - هل يعمل دون بطارية؟
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: في المستقبل البعيد، قد يمكن تشغيل الهاتف الجوال دون الحاجة إلى بطاريات... وتطبيقات هذه التقنية وإن كانت مازالت محدودة حتى الآن نظراً للكمية الصغيرة من الطاقة التي يمكن توليدها، إلا أنه مع الأخذ بالاعتبار التطورات التي تحدث على الدوائر الكهربائية، والتي تجعلها أكثر كفاءة، يمكن تخيل أن تستخدم هذه التقنية في عدد أكبر من الأنظمة. الأمر الذي يؤكده شبيس قائلاً إنه في المستقبل القريب يمكن تخيل الاستغناء تماماً عن البطاريات في بعض الأجهزة أو الاحتياج إلى شحنها بمعدلات أقل.
ومن بين الأجهزة التي يمكن مستقبلاً أن تعتمد على تلك التقنية، جهاز الهاتف الجوال، وإن كان هذا الأمر في رأي شبيس مازال حلماً بعيداً، حيث يقول: "الأمر أصعب فيما يتعلق بالهواتف النقالة، لأنها تحتاج حتى الآن إلى كمية كبيرة من الطاقة لتشغيلها، لكن بفضل التطور التقني في تصنيعها، والذي يعمل على تخفيض كمية الطاقة اللازمة لتشغيها بشكل كبير، يمكن أن نتخيل أن يتحقق هذا الأمر في المستقبل البعيد".
كثيراً ما ينقطع الاتصال أثناء مكالمة هامة عبر الهاتف المحمول بسبب انقطاع التيار الكهربائي الصادر عن البطارية، والحاجة إلى إعادة شحنها، أو يحدث مثلاً أن نكتشف بعد فوات الأوان أن موعداً هاماً قد فاتنا، لأن ساعة اليد قد توقفت فجأة عن العمل. ولكن هل من الممكن تخيل القيام باتصالات عبر الهاتف المحمول دون الحاجة إلى بطارية، فقط بالاعتماد على حرارة الجسم؟ قد تبدو هذه الفكرة أقرب إلى الخيال العلمي، إلا أنها قد تتحول إلى حقيقة، بعد أن تمكنت مجموعة من العلماء من معهد فراونهوفر الألماني من التوصل إلى طريقة جديدة لتحويل حرارة الجسم إلى تيار كهربي.
مبدأ علمي قديم وتطبيقات جديدة
تعتمد هذه التقنية على مبدأ علمي معروف منذ عام 1821، اكتشفه عالم الطبيعة الألماني توماس سيبيك، كما أكد بيتر شبيس، أحد الباحثين المشاركين بالمشروع، في حديث لموقعنا قائلاً: "المبدأ معروف منذ زمن، وهو ما يطلق عليه المولد الكهروحراري، والذي يعمل بناء على ما يسمى بتأثير سيبيك، أو التأثير الكهروحراري. عن طريق هذا المولد يمكن تحويل الفارق بين درجتي الحرارة بين جسمين مختلفين إلى طاقة كهربائية، أو إلى فرق جهد كهربي. وقد طورنا دوائر كهربية جديدة يمكنها أن تحول هذا الفرق الصغير في الجهد الكهربي إلى فرق جهد كبير، أي إلى تيار كهربي كبير، يمكن الاعتماد عليه لتشغيل الأجهزة الالكترونية المعروفة".
طاقة الجسم بدلاً من البطاريات
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: هل يمكن الاستغناء عن البطاريات في المستقبل؟ هناك بالفعل جهاز تجريبي لهذه التقنية في معهد فراونهوفر، حيث يمكن للمرء بوضع يده على الجهاز أن يولد كمية من الطاقة كافية لتشغيل مجسات حرارة ولإرسال المعلومات لاسلكياً، كما أن هناك بعض التطبيقات العملية التي تمت في المجال الصناعي، وإن كانت حتى الآن محدودة، وفي هذا الإطار، يقول شبيس: "الأمر يتعلق بالطبع بمدى كفاءة الدوائر المستعملة. وفي الوقت الحالي، مازالت الطاقة التي يمكن اكتسابها من حرارة الجسم محدودة، وتكفي مثلا ً لتشغيل ساعة يد، أو جهاز لقياس النبض، أو أشياء من هذا القبيل".
يمكن لهذه التقنية أن تخدم المرضى المستلقين على فراشهم في العناية المركزة، والمحاطين بالأسلاك من كل جانب، إذ أن هذه الأجهزة التي تعمل بالكهرباء لقياس ضغط الدم أو سرعة ضربات القلب أو حرارة الجسم، يمكن استبدالها بأجهزة تعمل بالتيار الكهربي المولد من جسم الإنسان نفسه، كما يمكن أن ترسل هذه الأجهزة بالمعلومات الخاصة لاسلكياً لوحدة المراقبة الطبية أو للطبيب المعالج.
هاتف المستقبل - هل يعمل دون بطارية؟
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: في المستقبل البعيد، قد يمكن تشغيل الهاتف الجوال دون الحاجة إلى بطاريات... وتطبيقات هذه التقنية وإن كانت مازالت محدودة حتى الآن نظراً للكمية الصغيرة من الطاقة التي يمكن توليدها، إلا أنه مع الأخذ بالاعتبار التطورات التي تحدث على الدوائر الكهربائية، والتي تجعلها أكثر كفاءة، يمكن تخيل أن تستخدم هذه التقنية في عدد أكبر من الأنظمة. الأمر الذي يؤكده شبيس قائلاً إنه في المستقبل القريب يمكن تخيل الاستغناء تماماً عن البطاريات في بعض الأجهزة أو الاحتياج إلى شحنها بمعدلات أقل.
ومن بين الأجهزة التي يمكن مستقبلاً أن تعتمد على تلك التقنية، جهاز الهاتف الجوال، وإن كان هذا الأمر في رأي شبيس مازال حلماً بعيداً، حيث يقول: "الأمر أصعب فيما يتعلق بالهواتف النقالة، لأنها تحتاج حتى الآن إلى كمية كبيرة من الطاقة لتشغيلها، لكن بفضل التطور التقني في تصنيعها، والذي يعمل على تخفيض كمية الطاقة اللازمة لتشغيها بشكل كبير، يمكن أن نتخيل أن يتحقق هذا الأمر في المستقبل البعيد".
