ثورة في تكنولوجيا البطاريات.. تطوير بطارية يصل طولها إلى كيلومتر

صدى وادي التيم-متفرقات/

فيما يمكن أن يطلق عليه ثورة في تكنولوجيا البطاريات القابلة للارتداء، طوّر باحثون من جامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT أطول بطارية مرنة في العالم، بطارية ليثيوم من الألياف الطويلة قابلة لإعادة الشحن.

ويبلغ طول هذه البطارية نحو 140 مترًا، وقد تمتد إلى أطول من ذلك بكثير.

نشرت صحيفة Materials Today أن طول البطارية هو إثبات لإمكانية تشكيل المواد بأطوال كبيرة جدًا.

وصنعت البطارية للمرة الأولى بطريقة الرسم الحراري، ما يمكننا من صنع أي بطارية ثلاثية الأبعاد بكل الأشكال الممكنة.

وفقًا للفريق المطوّر لبطارية الألياف، يفتح الابتكار أمامنا فرصًا لا تحصى لصناعة أجهزة اتصال ذاتية القدرة –أي لا تتطلب مصدرًا خارجيًا للطاقة- وأجهزة استشعار، وأجهزة حاسوبية قابلة للارتداء، إضافةً إلى أجهزة تُعد بطارياتها جزءًا من هيكلها.

وصنع الباحثون سابقًا أليافًا تحتوي العديد من المكونات الإلكترونية، لكنها تتطلب مصدرًا خارجيًا للطاقة.

أما الآن، وبفضل بطارية الألياف القابلة للطيّ والغسل، أصبح بوسع الأجهزة العمل دون أي مصدر خارجي للطاقة.

أشار تقرير سابق إلى أن الليثيوم قد يكون مستقبل صناعة تكنولوجيا البطاريات، ويبدو أن ذلك الاختراع هو إثبات حي على ذلك.

صنعت بطارية الألياف الجديدة باستخدام مواد هلامية جديدة وبالاستعانة بنظام رسم الألياف.

في مؤتمر صحفي عقدته جامعة ماساتشوستس، أشار طالب ما بعد الدكتوراه، تورال خودييف، إلى أن المحاولات السابقة لصناعة بطاريات الألياف اعتمدت على وضع المواد الأساسية على السطح الخارجي للألياف.

أما هذه المرة، فتلك المواد الأساسية -إضافةً إلى الليثيوم- موجودة داخل الألياف، ومعزولة بطبقة واقية تجعلها أكثر ثباتًا ومضادة للمياه. أيضًا يمكن صنع بطارية الألياف بطول يصل إلى كيلومتر، وبقدرة عالية على التحمل، وبإمكانيات عملية فائقة.

يمكن بطارية الألياف بطول 140 مترًا شحن الساعات الذكية أو الهواتف المحمولة بقدرة تصل إلى 123 ملي أمبير في الساعة.

يقول طالب ما بعد الدكتوراه جونج تي لي: «يكمن جمال أسلوبنا في إمكانية تضمين أكثر من جهاز في الألياف ذاتها». تمكن الفريق من تضمين بطارية ليد وبطارية أيون ليثيوم ضمن الألياف ذاتها، ويرى جونج لي أنه يمكن تضمين ثلاثة أو أربعة أجهزة في المستقبل. وأضاف أنه بتضمين عدة أجهزة في الألياف ذاتها، قد نتمكن في المستقبل من تضمين جهاز حاسوب ضمن الألياف.

أيضًا يمكن استخدام المادة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، لتصميم أشكال حسب الحاجة وتكوين أجسام صلبة. لتوضيح ذلك، استخدمت لعبة في شكل غواصة وغلفت بألياف تمدها بالطاقة.

يقول خودييف: «هذه هي التجربة الأولى لطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام بطاريات الألياف. هذا لا يتطلب إضافة أي مادة أخرى لأن كل شيء موجود في الألياف بالفعل، كل المعادن والمواد الفعالة، إنها طباعة بخطوة واحدة فقط للمرة الأولى».

تقدم فريق الباحثين بطلب الحصول على براءة اختراع، ويمضون قدمًا نحو صناعة بطاريات عالية القدرة من مواد مختلفة.

هذا آخر ما توصلنا إليه في تكنولوجيا صناعة البطاريات. في وقت سابق هذا العام، تمكن فريق من الباحثين في سنغافورة من صناعة «بطارية ورقية» بسمك شعرتين بشريتين تقريبًا. وفي جامعة ستانفورد، تمكن علماء من تطوير ألواح شمسية مرنة خفيفة الوزن، يمكنها تزويد المركبات الكهربائية وسفن الفضاء الخفيفة بالطاقة.