سولارابيك، تايوان – 15 سبتمبر 2025: طوّر فريق من الباحثين في جامعة تايوان الوطنية جهازًا مبتكرًا قادرًا على التقاط الاهتزازات المحيطة وتحويلها إلى طاقة كهربائية بكفاءة غير مسبوقة، مما يمهد الطريق لتشغيل أجهزة الاستشعار والإلكترونيات الصغيرة دون الحاجة لمصادر طاقة تقليدية. يُطلق على الجهاز اسم “حصّادة الطاقة ذاتية الموالفة”، وقد أظهرت الاختبارات الأولية قدرته على توليد طاقة تقارب ضعف ما تنتجه النماذج القياسية الحالية، مسجلاً ناتجًا كهربائيًا وصل إلى 29 فولطاً، وهو رقم لافت لجهاز لا يتجاوز حجمه راحة اليد.
آلية عمل مبتكرة تتحدى التصاميم التقليدية
تغلّب التصميم الجديد على أكبر تحد يواجه تقنيات حصاد الطاقة المماثلة، والمتمثل في اعتمادها على تردد اهتزازي ثابت، مما يحد من كفاءتها في البيئات الواقعية متغيرة الاهتزاز. يعتمد الابتكار، الذي قاده البروفيسور وي-جيون سو، على تصميم “نمط الشد” الذي يستخدم شريحة رقيقة من مادة (PVDF) تُشد بإحكام مثل جلد الطبلة. وبالإضافة إلى ذلك، تسمح هذه الطريقة للسطح بأكمله بالانثناء وتوليد الكهرباء بشكل منتظم، بدلاً من حركة الانحناء المحدودة في التصاميم التقليدية الشبيهة بـ”ألواح الغطس المصغرة”، مما يرفع من كفاءة استغلال المادة عبر نطاق ترددي أوسع.
ضبط تلقائي ونتائج واعدة
يكمن سر كفاءة النظام في قدرته على موالفة نفسه تلقائيًا مع تغير الاهتزازات المحيطة به. كما أنه يحتوي على ثقل معدني صغير ينزلق على سطحه، مدفوعًا بالاتزان الدقيق بين قوة الجاذبية والقصور الذاتي. فعندما تشتد الاهتزازات، يتحرك الثقل للخارج ليُخفّض التردد الطبيعي للجهاز، في حين أنه يعود للداخل عند هدوء الحركة ليرفع التردد مجددًا، مما يُبقي النظام في حالة رنين دائم مع محيطه لضمان أقصى قدر من التقاط الطاقة. أثبتت التجارب أن هذا النظام يعمل عبر نطاق ترددي يبلغ ضعف الأجهزة التقليدية تقريبًا، وينتقل بسلاسة بين حالات الطاقة المنخفضة والمرتفعة دون أي تدخل خارجي، مما يجعله مثاليًا لبيئات ديناميكية مثل اهتزازات حركة المرور على الجسور أو الاهتزازات الناتجة عن حركة الأفراد في الممرات.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
