أضواء على الأبحاث

مواد: تطوُّر في عمليات حصاد الطاقة

  • Published online:

يمكن لخيط مصنوع من أنابيب الكربون النانوية أن يولِّد الطاقة عند شدّه، بحيث تحصد المادة الطاقة الميكانيكية من بيئتها، وتحولها إلى كهرباء.

صُنعت مواد لحصاد الطاقة من قبل، لكنها غالبًا ما تولد طاقة منخفضة فقط، أو تتطلب جهدًا خارجيًّا كي تعمل. قام سيون جيونج كيم من "جامعة هانيانج" في سول، وراي بومان من جامعة تكساس في دالاس في ريتشاردسون، وزملاؤهما بتصنيع جهاز من خيوط مكونة من أسطوانات كربونية نانومترية جوفاء، جدلوها في لفائف مربوطة بإحكام. وأسفر غَمْر الخيوط في محلول أيوني - مثل المياه المالحة - أو طلاؤها بكهرل هلامي عن تراكم الشحنات على السطح. وعند شد قطعة من الخيوط تشبه الزنبرك، انضغطت هذه الشحنات معًا؛ مما زاد الجهد في الخيط. وتَسَبَّب ذلك في مرور الكهرباء بينه وبين قطب منفصل، دون الحاجة إلى جهد خارجي.

أثبت الفريق أنه عند شد خيط يزن أقل من 20 ملِّيجرامًا – أي ما يعادل وزن ذبابة المنزل تقريبًا – يمكنه حينئذ إنارة صمام ثنائي باعث للضوء. وينتج الخيط كمية من الطاقة الكهربائية لكل وحدة من الوزن، تزيد على الكمية التي تنتجها الألياف أو الخيوط الأخرى القابلة للنسج بـ100 مرة.

(Science 357, 773–778 (2017