تطوير مولد طاقة جديد مبتكَر للأجهزة الصغيرة



استبدال البطاريات كل فترة قد يصبح قريباً شيئاً من الماضي. باحثون من "A"star- وكالة العلوم والتكنولوجيا والبحوث" التابعة لمعهد للإلكترونيات الميكروية (IME) يعملون على الإستفادة من الإهتزازات ذات التردد المنخفض،
وهو مصدر الطاقة المتوفر في كل شيء من حولنا لتوفير الطاقة اللازمة للأجهزة الإلكترونية صغيرة الحجم بشكل دائم.الجهاز المسمى "حاصد الطاقة" المنتج من قبل معهد (IME) له القدرة على تحويل التذبذبات إلى طاقة كهربائية. هذا السبق يقدم حلاً إقتصادياً، صديقاً للبيئة وطويل الأمد للتخلص من إعادة الشحن اليدوية للبطاريات أو الإضطرار إلى إستبدال مصادر الطاقة في الأجهزة الصغيرة.

من أجل إستغلالٍ أمثل للإهتزازات ذات التردد المنخفض، تقوم محاولات مشتركة على مضاعفة حجم الجهاز من أجل إستخراج أكبر قدر ممكن من الطاقة مما سيحد من مجال استخدامات الجهاز بالإضافة إلى ان جميع التصاميم التي أُنتجت تعمل فقط على نطاق إهتزاز واحد و ثابت، مما يقلل من كفاءة مولد الطاقة بشكل كبير.

لتجاوز أخطاء التصميم قام الباحثون من (IME) بتصميم جهاز "حاصد طاقة" جديد يعمل على نتريد الألمنيوم (AIN) يقوم بإنتاج طاقة بكثافة قياسية تعادل 1.5 × 10-3 واط/ سنتيمتر مكعب، قادر على توليد طاقة كهربائية تعادل قدرة ثلاث بطاريات قابلة للزرع في الجسم و لمدة 10 سنوات. كما تم زيادة مرونة الجهاز بالنسبة لمصادر الإهتزاز التي يمكن توليد الطاقة منها لتشمل نطاق ما بين 10 إلى 100 هرتز، مما يوفر إنتاجية أأكثر للطاقة عن طريق مصادر الإهتزاز المستخدمة في الحياة اليومية حتى وإن كانت غير منتظمة.

علّق الدكتور أليكس جو، المدير الفني لبرنامج أجهزة الإستشعار ومحركات الأنظمة الميكروية في معهد IME، قائلا: "تصميمنا الجديد يعمل على إستغلال التأثير المزدوج بين عملية إصدار الدوامات ومبدأ "رنان هيلمهولتز" لكي نعزز تأثير مبدأ "رنان هيلمهولتز" و نخفض الضغط عند فتحة المدخل. عن طريق تحويل طاقة التذبذبات ذات التردد المنخفض المدخلة إلى سائل مضغوط, هذا السائل يتزامن مع التذبذبات العشوائية المدخلة ويحولها إلى ترددات رنينية محددة مسبقاً وبذلك يوفر استغلالاً تاماً للتذبذبات من سلسلة الترددات المنخفضة كاملةً.

صرح البروفيسور "ديم ليكوونغ" المدير التنفيذي لمعهد (IME) قائلاً: " يقدم هذا الإنجاز فرص رائعة لتنفيذ نموذج طاقة متجدد، عملي، ودائم بالإضافة إلى حجمه الصغير وتكلفته المقبولة مما سيجعله متعدد الإستخدامات، إبتداءً من المعدات الطبية اللتي تزرع في جسم الإنسان، أجهزة الإتصالات اللاسلكية إلى الأجهزة المحمولة مما سيعطي دفع لمجال تطور الأجهزة المحمولة أيضاً".

المصدر: