اشحن حاسوبك المحمول في دقيقة واحدة.. اختراق يُقرب الحلم

#1 06-05-2024, 10:10 PM

اشحن حاسوبك المحمول في دقيقة واحدة.. اختراق يُقرب الحلم

اكتشاف جديد وهام ليس فقط لتخزين الطاقة في المركبات والأجهزة الإلكترونية، ولكن أيضا لشبكات الطاقة (شترستوك)

تخيل لو كان بإمكانك شحن جهاز الحاسوب المحمول أو الهاتف الخاص بك في دقيقة واحدة، أو إذا كان من الممكن شحن السيارة الكهربائية بالكامل في 10 دقائق.
وعلى الرغم من أن هذا ليس ممكنا بعد، فإن الدراسة الجديدة التي أجراها فريق من علماء جامعة كاليفورنيا في بولدر ونُشرت في دورية "بروسيدنجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينس"، يمكن أن تؤدي إلى مثل هذه التطورات.
فقد اكتشف باحثو هذه الدراسة بقيادة أستاذ مساعد الهندسة الكيميائية أنكور غوبتا؛ كيف تتحرك الجسيمات المشحونة الصغيرة التي تُسمى "أيونات"، داخل شبكة معقدة من المسام الصغيرة، وهو الاختراق الذي يمكن أن يؤدي إلى تطوير المكثفات الفائقة لتكون أكثر كفاءة من الوضع الحالي في تخزين الطاقة.
وتتمتع المكثفات الفائقة -وهي أجهزة تخزين الطاقة التي تعتمد على تراكم الأيونات في مسامها- بأوقات شحن سريعة وعمر أطول مقارنة بالبطاريات، لكنها لم تصل بعد إلى معدل الدقيقة الواحدة الذي يأمل الباحثون أن يساعد اكتشافهم في تحقيقه.

دراسة علمية ستساعد في تطوير تقنيات تخزين الطاقات المتجددة (شركة وارتسيلا)
ماذا يعني هذا الاختراق؟
ولتقريب هذا الاختراق المهم، يمكن التفكير في تخزين الطاقة كمتجر كبير يستقبل المتسوقين (الأيونات) لاستلام مشترياتهم (الشحن)، والخروج بسرعة.
وبينما لا تستطيع المتاجر التقليدية (البطاريات) التعامل إلا مع عدد محدود من المتسوقين في وقت واحد، مما يؤدي إلى بطء طوابير الخروج (بطء أوقات الشحن)، فإن المكثفات الفائقة تشبه متجرا أكثر تطورا مصمما لتسريع هذه العملية.
ومع ذلك، فحتى هذه المتاجر المطورة لا تزال تواجه تحديا، حيث يمكن أن يتسبب تخطيط الممرات (المسام) في حدوث اختناقات مرورية (حركة أيونية غير فعالة)، مما يؤدي إلى إبطاء العملية.

واكتشف الباحثون بقيادة غوبتا، كيف يتحرك المتسوقون عبر متاهة معقدة من الممرات المترابطة، ووجدوا أن الطريقة التي يتنقل بها المتسوقون في التقاطعات (تقاطعات المسام) لم تكن مفهومة تماما من قبل، حيث نظرت الدراسات السابقة فقط إلى المتسوقين (الأيونات) الذين يتحركون في خطوط مستقيمة عبر ممرات واحدة.
وعوضا عن التحرك بشكل عشوائي، سيقود الاكتشاف الجديد إلى تمكين المتسوقين الآن من اتباع خطة طريق جديدة ومحسنة تقلل من الاختناقات المرورية وتسرع حركتهم عبر المتجر، ويعدل هذا الفهم الجديد القواعد التقليدية لـ"قانون كيرشوف" التي استُخدمت أكثر من قرن لوصف كيفية تدفق التيار في الدوائر، لأن الأيونات (المتسوقين) لا تتحرك بالطريقة نفسها التي تتحرك بها، وفق قانون كيرشوف.
تعديل "قانون كيرشوف"
وقانون كيرشوف يصف تدفق التيار في الدوائر الكهربائية منذ وضَعه الفيزيائي الألماني جوستاف كيرشوف عام 1845، وهو عنصر أساسي في دروس العلوم لطلاب المدارس الثانوية.

بنت الشرقيه معجب بهذا