علماء يطورون مركبًا ذكيًا من الأسمنت يحول الحرارة إلى كهرباء

متابعة ـ واع
طوّر علماء صينيون، مركبًا من الأسمنت والهيدروجيل يحاكي هيكل سيقان النباتات، ولا تتميّز هذه المادة بالقوة، مثل الخرسانة العادية، فحسب، بل يمكنها أيضا توليد الطاقة.
ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التليكرام
وناقش العلماء والمهندسون في مؤتمر "SynBioBeta 2025" كيف يمكن للمواد الجديدة أن "تُسهم في تقليل الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الخرسانة، بصفتها إحدى أكثر الصناعات تلويثًا للبيئة، حيث طرحوا خلال المؤتمر نوعًا مبتكرًا من الأسمنت قادرًا على تحويل الحرارة إلى طاقة كهربائية، مما يُمهد الطريق لإنشاء مبانٍ قادرة على تزويد نفسها بالطاقة، كما ويمكن لهذه المادة أن تحدث ثورة في مجال البناء، وتسهم في جعل المدن أكثر نظافة".
وأوضح الباحثون، أن "الاختلاف في معدل انتشار الأيونات الموجبة والسالبة في المحلول المسامي للأسمنت يمنحه خصائصَ كهروحرارية، كما ويوصل الأسمنت العادي التيار قليلًا بفضل الأيونات (جسيمات مشحونة)، لكنها تتحرك ببطء بسبب بنيته الكثيفة".
وأضاف العلماء إليه، "طبقات من الهيدروجيل، وهي مادة ناعمة تشبه الجيلاتين تُصنع من بولي فينيل الكحول (PVA)، حيث تعمل هذه الطبقات كطرق سريعة لأيونات الهيدروكسيد (OH⁻) الحاملة للشحنة، بينما تعلق أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) على حدود الأسمنت والهيدروجيل، مما يخلق فرقًا في الحركة يعزز التيار الكهربائي، كما لو كان أحد الفريقين في قارب يجدف أسرع من الآخر، ولا ينتج هذا المركب الطاقة فحسب، بل ويخزنها مثل بطارية مدمجة مباشرة في الجدار".
وتسمح هذه المادة، بحسب العلماء، "بتطوير رصيف يُضيء المصابيح، أو جسر يزود أجهزة استشعار تراقب التشققات بالطاقة، دون الحاجة إلى أسلاك أو بطاريات كهربائية، وتستفيد المادة من فرق درجات الحرارة بين الجدار المشمس والقبو البارد مثلًا لتوليد تيار كهربائي".

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الأنباء العراقية

١٨-٠٤-٢٠٢٥

• الأنباء العراقية

علماء يطورون مركبًا ذكيًا من الأسمنت يحول الحرارة إلى كهرباء

متابعة ـ واع طوّر علماء صينيون، مركبًا من الأسمنت والهيدروجيل يحاكي هيكل سيقان النباتات، ولا تتميّز هذه المادة بالقوة، مثل الخرسانة العادية، فحسب، بل يمكنها أيضا توليد الطاقة. ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التليكرام وناقش العلماء والمهندسون في مؤتمر "SynBioBeta 2025" كيف يمكن للمواد الجديدة أن "تُسهم في تقليل الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الخرسانة، بصفتها إحدى أكثر الصناعات تلويثًا للبيئة، حيث طرحوا خلال المؤتمر نوعًا مبتكرًا من الأسمنت قادرًا على تحويل الحرارة إلى طاقة كهربائية، مما يُمهد الطريق لإنشاء مبانٍ قادرة على تزويد نفسها بالطاقة، كما ويمكن لهذه المادة أن تحدث ثورة في مجال البناء، وتسهم في جعل المدن أكثر نظافة". وأوضح الباحثون، أن "الاختلاف في معدل انتشار الأيونات الموجبة والسالبة في المحلول المسامي للأسمنت يمنحه خصائصَ كهروحرارية، كما ويوصل الأسمنت العادي التيار قليلًا بفضل الأيونات (جسيمات مشحونة)، لكنها تتحرك ببطء بسبب بنيته الكثيفة". وأضاف العلماء إليه، "طبقات من الهيدروجيل، وهي مادة ناعمة تشبه الجيلاتين تُصنع من بولي فينيل الكحول (PVA)، حيث تعمل هذه الطبقات كطرق سريعة لأيونات الهيدروكسيد (OH⁻) الحاملة للشحنة، بينما تعلق أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) على حدود الأسمنت والهيدروجيل، مما يخلق فرقًا في الحركة يعزز التيار الكهربائي، كما لو كان أحد الفريقين في قارب يجدف أسرع من الآخر، ولا ينتج هذا المركب الطاقة فحسب، بل ويخزنها مثل بطارية مدمجة مباشرة في الجدار". وتسمح هذه المادة، بحسب العلماء، "بتطوير رصيف يُضيء المصابيح، أو جسر يزود أجهزة استشعار تراقب التشققات بالطاقة، دون الحاجة إلى أسلاك أو بطاريات كهربائية، وتستفيد المادة من فرق درجات الحرارة بين الجدار المشمس والقبو البارد مثلًا لتوليد تيار كهربائي".

الأنباء العراقية

٠٩-٠٣-٢٠٢٥

• الأنباء العراقية

ابتكار جلد خارق يعالج 90% من جروحه

متابعة – واع حقق علماء من جامعة ألتو وجامعة بايرويت، في ألمانيا، إنجاز كبير في علم المواد بعد تطوير (جلد صناعي) هلام مائي مرن وقوي قادر على الشفاء ذاتياً. ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التليكرام ويفتح هذا الإنجاز نافذة على إمكانيات جديدة في مجالات التئام الجروح والروبوتات اللينة والجلد الاصطناعي وتمرير الأدوية، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ". ومن أجل تحقيق هذه الميزات في هلام مائي صلب، استخدم الباحثون صفائح نانوية من الطين فائقة الرقة، وخلقت هذه الصفائح شبكة متشابكة كثيفة من البوليمرات التي عززت من الهلام المائي ومنعته من أن يكون طرياً للغاية. كما قاموا بزيادة قدرة الهلام على الإصلاح الذاتي، تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية، ويوضح تشين ليانغ، أحد العلماء في المشروع "إن الأشعة فوق البنفسجية من المصباح تتسبب في ربط الجزيئات الفردية معاً، بحيث يصبح كل شيء مادة صلبة مرنة كهلام". والنتيجة تظهر أن عملية الشفاء سريعة بشكل هائل، يتم إصلاح الهيدروجيل بنسبة 80-90% في غضون الساعات الأربع الأولى من قطعه واستعادته بالكامل بعد 24 ساعة، ويحتوي الهلام المائي على حوالي 10.000 طبقة من الصفائح النانوية في عينة يبلغ سمكها مليمتراً واحداً، مما يسمح له بتحقيق صلابة تشبه الجلد البشري، مع تمكينه من التمدد. وأضاف ليانغ، "يعد هذا العمل مثالاً مثيراً لكيفية إلهام المواد البيولوجية لنا للبحث عن مجموعات جديدة من الخصائص للمواد الاصطناعية، تخيل الروبوتات ذات الجلود القوية التي تلتئم ذاتياً أو الأنسجة الاصطناعية التي تصلح نفسها بشكل مستقل، إنه نوع من الاكتشاف الأساسي الذي يمكن أن يجدد قواعد تصميم المواد".

الأنباء العراقية

١٥-١٠-٢٠٢٤

• الأنباء العراقية

العلماء يحلون أحد أكثر ألغاز الشمس إثارة

متابعة - واع تمثل مستويات سخونة الطبقة الخارجية للغلاف الجوي الشمسي الأعلى بآلاف المرات من سطح نجمنا، واحدة من أكثر الألغاز إثارة للاهتمام في النظام الشمسي. ليصلك المزيد من الأخبار اشترك بقناتنا على التليكرام وتوصل علماء في مختبر فيزياء البلازما بجامعة برينستون إلى اكتشاف مهم يتعلق بالحرارة الشديدة للهالة الشمسية، حيث حددوا موجات البلازما المنعكسة كسبب محتمل. ويوفر هذا الاكتشاف- الذي يتضمن أساليب تجريبية ومحاكاة- نظرة ثاقبة وحاسمة في اللغز القديم حول سبب ارتفاع حرارة الهالة الشمسية بشكل كبير عن سطح الشمس. وبينما يحترق سطح الشمس بدرجة حرارة شديدة تبلغ نحو 5500 درجة مئوية (10 آلاف درجة فهرنهايت)، تصل درجة حرارة الغلاف الجوي الخارجي، المعروف باسم الهالة الشمسية (الإكليل)، 1 مليون إلى 2 مليون درجة مئوية (1.8 مليون إلى 3.6 مليون درجة فهرنهايت)، وهذا أكثر سخونة من السطح بنحو 200 مرة. وقد حير هذا الارتفاع الكبير في درجة الحرارة بعيدا عن سطح الشمس العلماء منذ عام 1939 عندما تم توثيق درجة حرارة الهالة المرتفعة لأول مرة. وعلى مدى عقود من الزمان، سعى العلماء إلى الكشف عن الآلية وراء هذا التسخين غير المتوقع، لكن اللغز ظل دون حل. ومع ذلك، حقق فريق بقيادة ساياك بوس، الباحث في مختبر فيزياء البلازما في برينستون التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، تقدما كبيرا مؤخرا، وتشير النتائج إلى أن موجات البلازما المنعكسة مسؤولة على الأرجح عن تسخين الثقوب الإكليلية، وهي مناطق منخفضة الكثافة في الهالة الشمسية ذات خطوط المجال المغناطيسي المفتوحة التي تمتد إلى الفضاء بين الكواكب، ويمثل هذا الاكتشاف تقدما كبيرا في كشف أحد أكثر الألغاز ديمومة حول أقرب نجم لنا. وقال بوس، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي أورد النتائج في مجلة The Astrophysical Journal: "كان العلماء يعرفون أن الثقوب الإكليلية لها درجات حرارة عالية، لكن الآلية الأساسية المسؤولة عن التسخين ليست مفهومة جيدا، وتكشف نتائجنا أن انعكاس موجة البلازما يمكن أن يقوم بالمهمة، وهذه هي أول تجربة معملية تثبت أن موجات ألففين (عبارة عن بلازما منخفضة التردد تنقل الأيونات والحقل المغناطيسي بشكل متذبذب) تنعكس في ظل ظروف ذات صلة بالثقوب الإكليلية". وقال جيسون تينبارج، وهو باحث زائر في مختبر فيزياء البلازما بجامعة برينستون: "لقد افترض علماء الفيزياء منذ فترة طويلة أن انعكاس موجة ألففين يمكن أن يساعد في تفسير تسخين الثقوب الإكليلية، ولكن كان من المستحيل التحقق من ذلك في المختبر أو قياسه بشكل مباشر، ويوفر هذا العمل أول إثبات تجريبي على أن انعكاس موجة ألففين ليس ممكنا فحسب، بل وأيضا أن كمية الطاقة المنعكسة كافية لتسخين الثقوب الإكليلية". وإلى جانب إجراء التجارب المعملية، أجرى الفريق محاكاة حاسوبية للتجارب التي أكدت انعكاس موجات ألففين في ظل ظروف مماثلة للثقوب الإكليلية.