اخترع العلماء جهازا جديدا يستطيع تحويل إشارات “الواي فاي” إلى كهرباء، مما يفتح آفاقا جديدة في مجال الشحن اللاسلكي ومصادر الطاقة البديلة.
وأفادت الكاتبة ميشيل ستار في تقريرها الذي نشره موقع “ساينس آلرت” الأميركي، بأن هذا الجهاز لا يجمّع إشارات الواي فاي فقط، بل يحولها إلى طاقة كهربائية يمكن استغلالها لشحن الأجهزة الإلكترونية دون الحاجة إلى الاعتماد على الأسلاك أو البطاريات.
ويتكون هذا الجهاز من هوائي يحتوي على أشباه موصلات تحوّل الموجات الكهرومغناطيسية إلى تيار كهربائي مستمر.
ويعتمد هذا الجهاز الذي اخترعه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة مدريد التقنية، على هوائي ترددات الراديو الذي يلتقط الموجات الكهرومغناطيسية للتيار المتردد (مثل موجات “واي فاي” اللاسلكية).
وأشارت الكاتبة إلى أن هذه الموجات تُنقل إلى أشباه الموصلات الثنائية الأبعاد، التي تحولها إلى تيار كهربائي مستمر، وتنتج قرابة 40 ميكروواط.
وعلى الرغم من أن هذه الطاقة ليست هائلة، فإنها كافية لتشغيل صمام ثنائي باعث للضوء أو الشرائح الكهربائية.
ونظرا لأن هذا الهوائي يتميز بالمرونة، فيمكن توزيعه على مساحات كبيرة، أو استخدامه في أجهزة صغيرة محمولة مثل الهواتف الذكية المرنة.
وأضافت الكاتبة أن هذا الجهاز الذي يحول إشارات “الواي فاي” إلى طاقة كهربائية، ليس الأول من نوعه، فقد ظهرت هذه الفكرة منذ مدة وواصل المهندسون تطويرها.
وعمد المهندسون هذه المرة إلى استخدام عنصر مختلف، وهو “المقوّم” الذي يتولى وظيفة تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر.
وخلال التجارب السابقة، صنعت المقومات الهوائية من مادة شبيهة بالسيليكون أو زرنيخيد الغاليوم، تعرف بصلابتها وتكلفتها الباهظة.
في المقابل، استخدم الفريق ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) في صنع المقوم الهوائي المرن، وهي مادة مكونة من ثلاث ذرات. وفي حال تفاعلها مع بعض المواد الكيميائية، تسبب تحولا تدريجيا بين أشباه الموصلات والمواد المعدنية.
وتعرف هذه التركيبة باسم “وصلة شوتكي” -أحد المكونات الإلكترونية الخاصة- حيث تحاكي خصائص شبه الموصل المستخدمة في المقومات الهوائية السابقة، التي تمنح المهندسين هوائيا يستطيع تقليل السعة الكهربائية غير المرغوب فيها ويعمل بسرعة فائقة.
وذكرت الكاتبة أن هذا المقوم الهوائي يستطيع التقاط ترددات أعلى بكثير من المقومات المرنة الأخرى التي لا تستطيع التقاط ترددات الغيغاهيرتز التي تعمل من خلالها شبكة “الواي فاي”.
وصرح المهندس تسو خانغ من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن “هذا التصميم مكّن الجهاز المرن والسريع من تغطية معظم نطاقات الترددات اللاسلكية المستخدمة من قِبل أجهزتنا الإلكترونية اليومية، بما في ذلك الواي فاي والبلوتوث وشبكات الاتصالات الخلوية”.
وأوضحت الكاتبة أن هذا الجهاز منخفض التكلفة نسبيا، لذا يمكن توظيفه في تطبيقات أكثر تطورا.
وبيّن المهندس توماس بالاثيوس من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومركز أجهزة الغرافين وأنظمة ثنائية الأبعاد، “أننا قد نستطيع تطوير أنظمة إلكترونية تلتف حول جسر أو تغطي الطريق السريع بأكمله أو جدران مكتبنا، ونوظف الذكاء الإلكتروني في كل شيء من حولنا لتوفير الطاقة”.
