كتب: محمد أيمن
اكتشف الأستاذ المساعد لهندسة الميكانيكا بجامعة "أوتاه" الأمريكية ماثيو فرانكوير طريقة جديدة لإنتاج مزيد من الكهرباء من الإشعاع الحراري عبر شريحة سليكون، تعرف باسم "الأداة" .
وتقوم هذه "الأداة" بتحويل الإشعاع الحراري إلى كهرباء يمكن استخدامها. ومن شأن الاكتشاف الجديد أن يؤدي إلى انتاج بطاريات أطول عمراً بكثير للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمول والهواتف الخلوية، وأيضاً إنتاج ألواح شمسية أكثر كفاءة لتحويل الإشعاع الحراري إلى طاقة.
وأشار موقع "ساينس ديلي" إلى تقديرات بإهدار حوالي ثلثي الطاقة المستهلكة في الولايات المتحدة سنوياً في شكل إشعاع حراري، وتشمل الأمثلة على ذلك، محركات السيارات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الخلوية وحتى المبردات التي تسخن جراء الإفراط في الاستخدام.
ونشرت الطبعة الأخيرة من دورية "نيتشر نانوتكنولوجي" تفاصيل اكتشاف فرانكوير الجديد، الذي تضمنته ورقة بحثية تحمل عنوان "أداة تحويل الحرارة الإشعاعية القريبة من المجال" .
وكان الباحثون في السابق وضعوا "حد الجسم الأسود" وهو حد نظري لكمية الطاقة التي يمكن انتاجها من الإشعاع الحراري. ولكن فرانكوير وفريقه البحثي أثبتوا أنهم يمكن أن يتجاوزوا هذا الحد بكثير لينتجوا المزيد من الطاقة من خلال "أداة" تستخدم سطحين من السليكون قريبين للغاية من بعضهم البعض.
وأنتج الفريق شريحة مربعة من اثنتين من رقائق السليكون، بطول 5 ملليمترات، بينهما فجوة دقيقة تبلغ 100 نانومتر، أو جزء من الألف من سمك شعرة الإنسان. وقام أعضاء الفريق بتسخين سطح وتبريد آخر، مما أدى إلى تدفق إشعاع حراري يمكنه توليد الكهرباء.
