• الرئيسية
• منوعات

نجح فريق من الباحثين في الصين في ابتكار الشريط الحراري الكهربائي الأول من نوعه عالميًا، وهو مادة مطاطية مرنة يمكنها توليد الطاقة الكهربائية مباشرة من حرارة جسم الإنسان، ويمثل هذا الاكتشاف خطوة ثورية قد تغير مستقبل الأجهزة الذكية القابلة للارتداء، إذ يتيح تشغيلها ذاتيًا دون الحاجة إلى بطاريات تقليدية أو شحن متكرر.

مبدأ عمل الشريط الحراري الكهربائي

216.73.216.139

يعتمد الابتكار على تقنية التحويل الحراري الكهربائي، حيث يتم استغلال الفارق بين حرارة الجسم الثابتة عند نحو 37 درجة مئوية وحرارة الهواء المحيط التي تتراوح غالبًا بين 20 و30 درجة، ورغم أن الفرق يبدو بسيطًا، إلا أنه كافٍ لإنتاج مصدر دائم ومستقر من الطاقة النظيفة.

خصائص فريدة تجمع بين المرونة والكفاءة

أوضح الباحث لي تينغ من جامعة بكين أن هدف الفريق كان ابتكار مادة تجمع بين المرونة العالية والكفاءة الحرارية الكهربائية، وقد تم تطوير الشريط من خلال دمج البوليمرات شبه الموصلة مع مطاط مرن، إضافة إلى شبكة من الألياف النانوية التي تضمن التوصيل مع الحفاظ على قدرة الشريط على التمدد بنسبة تتجاوز 850% من طوله الأصلي، كما أثبتت المادة قدرتها على استعادة أكثر من 90% من شكلها عند تمددها حتى 150%، وهو أداء يقارب المطاط الطبيعي.

أداء يقارب المواد غير العضوية

لتعزيز فعالية الشريط الحراري الكهربائي، أضاف الباحثون عوامل تنشيط خاصة جعلت أداءه في درجة حرارة الغرفة مماثلًا للمواد غير العضوية المستخدمة تقليديًا في هذا المجال، ويُعتبر ذلك اختراقًا مهمًا في تطوير الإيلاستومرات من النوع n، وهي مواد قادرة على توصيل الإلكترونات مع الحفاظ على استقرارها تحت الضغط والتمدد.

تطبيقات واسعة النطاق

لا يقتصر دور الابتكار على تشغيل الساعات الذكية أو الأساور الطبية، بل يمتد إلى الملابس الذكية القادرة على شحن الهواتف المحمولة أو تنظيم حرارة الجسم عبر إعادة توزيع الطاقة، كما يُتوقع أن يحدث ثورة في المجال الطبي، حيث يمكن استخدامه لتزويد أجهزة مراقبة القلب وأجهزة القياس الحيوية الأخرى بالطاقة مباشرة من حرارة الجسم دون الحاجة إلى بطاريات تقليدية ثقيلة.

مستقبل الأجهزة القابلة للارتداء

يفتح هذا الإنجاز الباب أمام جيل جديد من الأجهزة الإلكترونية المستقلة، التي تعمل باستمرار طالما هناك فرق في درجة الحرارة بين الجسم والبيئة، ويؤكد العلماء أن هذا التطور قد يمثل بداية عصر جديد يعتمد على الشريط الحراري الكهربائي كمصدر طاقة مستدام وصديق للبيئة، قادر على تلبية متطلبات الحياة اليومية والتطبيقات الطبية المتقدمة.