الصمغ السحري.. شجرة هندية تُحدث ثورة في بطاريات السيارات
حقق فريق بحثي دولي اختراقًا علميًا في مجال تخزين الطاقة، عبر تطوير إلكتروليت جديد مستخلص من شجرة صمغ هندية، ما أسفر عن تحسين كبير في أداء المكثفات الفائقة، أحد المكونات الحيوية في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية.
وأظهرت الدراسة أن استخدام بوليمر حيوي مبتكر، مكوّن من صمغ الكونداجوجو وألجينات الصوديوم، مكّن المكثفات الفائقة من الاحتفاظ بنسبة 93% من طاقتها بعد 30 ألف دورة شحن وتفريغ، وهو أداء غير مسبوق في هذا المجال.
وقال الدكتور جون يونج تشيونج، أحد المشاركين في البحث: "إذا تم تشغيل هذه المكثفات يوميًا، فإنها من الناحية النظرية قد تدوم لأكثر من 80 عامًا، دون تراجع كبير في الكفاءة، ما قد يُحدث نقلة نوعية في عمر الأجهزة والمركبات الكهربائية"، وفقا لموقع interestingengineering.
مشكلة الإلكتروليتات الحمضية تحت المجهر
تُعرف المكثفات الفائقة بقدرتها العالية على الشحن والتفريغ السريع، إلا أن اعتمادها على الإلكتروليتات الحمضية التقليدية يحد من عمرها، بسبب التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها مع الأقطاب المعدنية، ما يؤدي إلى تراجع أدائها مع مرور الوقت.
ويعالج هذا البحث هذه المشكلة من خلال خلق واجهة مستقرة بين القطب الكهربائي والإلكتروليت، وهو عامل أساسي في الحفاظ على كفاءة التخزين في المكثفات الفائقة.
ابتكار بوليمر إسفنجي صديق للبيئة
ضم فريق البحث علماء من اسكتلندا وكوريا الجنوبية والهند، حيث طوروا بوليمر حيويًا يشبه الإسفنج، أطلق عليه اسم "KS"، مصنوع من صمغ شجرة Cochlospermum Gossypium وألجينات الصوديوم.
وأوضح الدكتور تشيونج أن صمغ هذه الشجرة لا يُستخدم على نطاق واسع، بل يشكل عبئًا بيئيًا على الحكومة الهندية، لكن الدراسة قدمت له استخدامًا مبتكرًا وفعّالًا في تكنولوجيا الطاقة.
وأضاف أن البوليمر الجديد يُكوّن طبقة واقية فوق أقطاب الكربون، ما يمنع تآكلها ويحسّن من كفاءة نقل الأيونات خلال عمليات الشحن والتفريغ، وهو ما انعكس في النتائج المعملية التي أظهرت ثباتًا ملحوظًا في الأداء.
حل بيئي ومستدام لمستقبل الطاقة
يمثل هذا الابتكار خطوة واعدة نحو حلول أكثر استدامة لتخزين الطاقة، ويقدم فائدة مزدوجة تتمثل في تقليل النفايات الإلكترونية، والاستفادة من موارد طبيعية غير مستغلة.
واختتم الدكتور تشيونج بالقول: "لقد تمكنا من تحويل مادة مهملة إلى بوليمر حيوي قابل للتحلل وإعادة التدوير، يقدّم أداءً مذهلًا، ويمكنه إطالة عمر المكثفات الفائقة بشكل غير مسبوق".
وفي سياق متصل، أعلنت مؤخرًا شركة "سكولتيك" الروسية عن تطوير علاج بالبلازما يمكن أن يضاعف من سعة المكثفات الفائقة، مما يعزز قدرات السيارات الكهربائية ويمدّ من نطاق حركتها بشكل ملحوظ.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الشارقة 24
٢٧-٠٤-٢٠٢٥
- الشارقة 24
"شارع العلوم" يحول "الشارقة القرائي للطفل" إلى مختبر حي للتجارب
الشارقة 24: في عرض استثنائي جمع بين العلم والمرح، خطف اليوتيوبر الشهير عبد الله عنان، صاحب قناة "شارع العلوم"، أنفاس الحضور في القاعة الرئيسية بمهرجان الشارقة القرائي للطفل 2025، محولاً القاعة إلى مختبر حي من التجارب والانفجارات العلمية المدهشة. وأمام أنظار مئات الأطفال والأهالي، قدّم عنان، الذي يتابعه أكثر من 18 مليون شخص على مختلف منصات التواصل الاجتماعي، عرضاً تفاعلياً أبهر الجميع، وفتح أمامهم أبواب الفضول العلمي بطريقة مبتكرة، تزاوج فيها الإبهار البصري مع المعلومة العلمية الدقيقة. ومنذ اللحظة الأولى، شدد عنان بعلو صوته على أهمية السلامة العلمية، محذراً الأطفال من محاولة تنفيذ هذه التجارب في المنازل، موضحاً أن مثل هذه التجارب تُجرى تحت إشراف فريق علمي متكامل، وضمن إجراءات أمان دقيقة، بعدها استهلّ العرض العلمي الأضخم في المنطقة العربية بتجربة "بالونات الغاز"، حيث أمسك بـ 3 بالونات مملوءة بغازات مختلفة، وقرب منها شعلة نار صغيرة، فتسبب ذلك بانفجار بالونين متتاليين وسط صرخات وتعجب الأطفال، بينما ارتفع البالون الثالث عالياً نحو سقف القاعة، بعد هذه اللحظة المثيرة، شرح عنان للأطفال الفرق بين غاز الهيدروجين (الذي يشتعل بشدة عند ملامسة النار) وغاز الهيليوم (الذي لا يشتعل ويجعل البالونات تطير). ثم انتقل إلى تجربة النار وعناصر الاشتعال، حيث قدّم للأطفال "مثلث النار" الذي يتكون من الأوكسجين، الوقود، والحرارة، وأوضح لهم أن غياب أي من هذه العناصر يجعل النار مستحيلة الحدوث، ثم أخذ العرض بعداً أكثر إثارة عندما بيّن للأطفال كيف يمكن تغيير لون اللهب بإضافة أنواع معينة من الأملاح، وأمام أنظار مئات الأطفال أشعل عنان أضخم شعلة خضراء على المسرح باستخدام مواد كيميائية خاصة، موضحاً كيف تتحول الطاقة الحرارية إلى ألوان مختلفة بناءً على تركيب المادة المستخدمة. وفي تحدٍ علمي تفاعلي آخر، دعا عنان فريقين من الأطفال إلى خشبة المسرح لخوض تحدي "نفخ الأكياس"، ثم وزع عليهم أكياساً بلاستيكية وطلب منهم ملأها بالهواء دون النفخ التقليدي، بل باستخدام الحركة السريعة لضغط الهواء، مما علمهم عمليًا مبدأ تقليل الضغط وزيادة السرعة لإدخال كمية أكبر من الهواء، واستمر العرض مع تجربة حول المركبات الهيدروكربونية، حيث بيّن للأطفال أنها لا تشتعل بسهولة كما يعتقد البعض. وفي تجربة أخرى مشوقة، أجرى تفاعلاً كيميائياً للصوديوم مع الماء، حيث وضع قطعة صغيرة من الصوديوم في الماء، مما أدى إلى فوران مفاجئ وتكوّن دخان كثيف من ثاني أكسيد الكربون، وسط تصفيق وهتاف الأطفال المبهورين بما يرونه، ولم يكتف عنان بذلك، بل عرض تجربة باستخدام النيتروجين السائل، حيث ملأ زجاجة مياه بلاستيكية ببعض الكحول، ثم قرّبها من مصدر حرارة، مما تسبب في انكماش الزجاجة بشكل واضح وسريع بفعل اختلاف الضغط والحرارة. وفي نهاية العرض، اجتمع الأطفال ليؤدوا "تحية الصوديوم" الشهيرة معاً التي حفظها لهم، وفي الختام وزع عنان بعض الجوائز الرمزية على الأطفال الذين شاركوا في التجارب التي أداها على المسرح. ويأتي هذا العرض ضمن سلسلة من الفعاليات التفاعلية المدهشة التي يقدمها مهرجان الشارقة القرائي للطفل هذا العام، الذي تستمر فعالياته حتى تاريخ 4 مايو القادم، مؤكداً على التزامه بتحويل المعرفة إلى تجربة حية تعزز حب التعلم والاستكشاف في نفوس الأجيال الجديدة.
البيان
٢١-٠٤-٢٠٢٥
- البيان
قنبلة الهيدروجين الصينية.. سلاح غير نووي يحترق كالجحيم ويذيب المعدن
في قفزة جديدة بعالم التسليح، أعلن باحثون صينيون عن تطوير قنبلة هيدروجينية غير نووية فائقة الحرارة، قادرة على إطلاق كرة نارية تبلغ حرارتها أكثر من 1000 درجة مئوية – أي ما يكفي لإذابة المعدن وتحويل ساحة المعركة إلى جحيم مستعر. رغم أن وزنها لا يتجاوز 2 كيلوجرام فقط، فإن هذه القنبلة تتفوق بمرات على القنابل التقليدية المصنوعة من مادة TNT، ليس في شدة الانفجار، بل في القدرة على إحداث دمار حراري ممتد وزمن اشتعال طويل يتجاوز ثانيتين، مقارنة بجزء من الثانية في القنابل العادية. السر يكمن في هيدريد المغنيسيوم، وهو مسحوق صلب يُخزن الهيدروجين بداخله، وعند تفجيره باستخدام بادئات متفجرة، يتحول هذا المسحوق إلى جزيئات تطلق الهيدروجين الذي يشتعل بسرعة هائلة، مولّداً كرة نارية "بيضاء السخونة" يمكنها تغطية مساحة واسعة بلظى مستمر. وبعكس المتفجرات التقليدية التي تعتمد على موجة ضغط مدمّرة، تركز هذه القنبلة على الحرارة الشديدة والتفاعل الحراري المتسلسل الذي يستمر مادام هناك وقود، ما يجعلها تشبه في عملها شعلة لحام عملاقة أكثر منها انفجارًا لحظيًا، وفقا لموقع interestingengineering. ويقول الفريق بقيادة الباحث "وانغ شيويفينغ" من معهد الأبحاث 705 التابع لشركة بناء السفن الحكومية CSSC، إن السلاح مثالي لمهام مثل "منع الوصول"، حيث تُحوَّل منطقة كاملة إلى بيئة غير صالحة للدخول بسبب الحرارة الشديدة، إضافة إلى قدرته على إحراق المعدات والمركبات واختراق التحصينات، بل وحتى مهاجمة أسراب الطائرات المسيّرة. ورغم التحديات التي صاحبت سابقًا إنتاج هيدريد المغنيسيوم، نجحت الصين في تأسيس مصنع ضخم قادر على إنتاج 150 طنًا سنويًا باستخدام تقنيات أكثر أمانًا وأقل تكلفة. بفضل طبيعته غير النووية، يمكن تطوير هذا السلاح دون خرق المعاهدات الدولية، مما يفتح الباب أمام فئة جديدة من الأسلحة الحرارية الذكية، القادرة على صهر الدروع، تعطيل الإلكترونيات، وفرض الهيمنة الحرارية على ساحة المعركة.
البيان
١٣-٠٤-٢٠٢٥
- البيان
الصمغ السحري.. شجرة هندية تُحدث ثورة في بطاريات السيارات
حقق فريق بحثي دولي اختراقًا علميًا في مجال تخزين الطاقة، عبر تطوير إلكتروليت جديد مستخلص من شجرة صمغ هندية، ما أسفر عن تحسين كبير في أداء المكثفات الفائقة، أحد المكونات الحيوية في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية. وأظهرت الدراسة أن استخدام بوليمر حيوي مبتكر، مكوّن من صمغ الكونداجوجو وألجينات الصوديوم، مكّن المكثفات الفائقة من الاحتفاظ بنسبة 93% من طاقتها بعد 30 ألف دورة شحن وتفريغ، وهو أداء غير مسبوق في هذا المجال. وقال الدكتور جون يونج تشيونج، أحد المشاركين في البحث: "إذا تم تشغيل هذه المكثفات يوميًا، فإنها من الناحية النظرية قد تدوم لأكثر من 80 عامًا، دون تراجع كبير في الكفاءة، ما قد يُحدث نقلة نوعية في عمر الأجهزة والمركبات الكهربائية"، وفقا لموقع interestingengineering. مشكلة الإلكتروليتات الحمضية تحت المجهر تُعرف المكثفات الفائقة بقدرتها العالية على الشحن والتفريغ السريع، إلا أن اعتمادها على الإلكتروليتات الحمضية التقليدية يحد من عمرها، بسبب التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها مع الأقطاب المعدنية، ما يؤدي إلى تراجع أدائها مع مرور الوقت. ويعالج هذا البحث هذه المشكلة من خلال خلق واجهة مستقرة بين القطب الكهربائي والإلكتروليت، وهو عامل أساسي في الحفاظ على كفاءة التخزين في المكثفات الفائقة. ابتكار بوليمر إسفنجي صديق للبيئة ضم فريق البحث علماء من اسكتلندا وكوريا الجنوبية والهند، حيث طوروا بوليمر حيويًا يشبه الإسفنج، أطلق عليه اسم "KS"، مصنوع من صمغ شجرة Cochlospermum Gossypium وألجينات الصوديوم. وأوضح الدكتور تشيونج أن صمغ هذه الشجرة لا يُستخدم على نطاق واسع، بل يشكل عبئًا بيئيًا على الحكومة الهندية، لكن الدراسة قدمت له استخدامًا مبتكرًا وفعّالًا في تكنولوجيا الطاقة. وأضاف أن البوليمر الجديد يُكوّن طبقة واقية فوق أقطاب الكربون، ما يمنع تآكلها ويحسّن من كفاءة نقل الأيونات خلال عمليات الشحن والتفريغ، وهو ما انعكس في النتائج المعملية التي أظهرت ثباتًا ملحوظًا في الأداء. حل بيئي ومستدام لمستقبل الطاقة يمثل هذا الابتكار خطوة واعدة نحو حلول أكثر استدامة لتخزين الطاقة، ويقدم فائدة مزدوجة تتمثل في تقليل النفايات الإلكترونية، والاستفادة من موارد طبيعية غير مستغلة. واختتم الدكتور تشيونج بالقول: "لقد تمكنا من تحويل مادة مهملة إلى بوليمر حيوي قابل للتحلل وإعادة التدوير، يقدّم أداءً مذهلًا، ويمكنه إطالة عمر المكثفات الفائقة بشكل غير مسبوق". وفي سياق متصل، أعلنت مؤخرًا شركة "سكولتيك" الروسية عن تطوير علاج بالبلازما يمكن أن يضاعف من سعة المكثفات الفائقة، مما يعزز قدرات السيارات الكهربائية ويمدّ من نطاق حركتها بشكل ملحوظ.
