أخبار أشباه الموصلات.. ابتكار ياباني يحدث ثورة في ألواح الطاقة الشمسية!
منذ أكثر من 70 عاماً، لم تتغير بنية الألواح الشمسية كثيراً: خلايا سيليكون محصورة بين الزجاج والبلاستيك، مدعومة بإطارات معدنية ثقيلة. لكن هذا النموذج التقليدي يوشك أن يتغير جذرياً، وفقاً لما ذكره موقع "Eco Portal"، واطلعت عليه "العربية Business".
نجح فريق بحثي بقيادة البروفيسور فلاديمير بولوفيتش في MIT، في تطوير خلايا شمسية عضوية يمكن طباعتها على صفائح بلاستيكية رقيقة باستخدام أحبار إلكترونية، ثم لصقها على نسيج فائق القوة يُعرف باسم Dyneema — وهو نفس النسيج المستخدم في تصنيع السترات الواقية من الرصاص. تُشبه هذه الطريقة طباعة القمصان "التيشيرتات".
لا تتطلب هذه الخلايا بنية تحتية كبيرة مقارنةً بالخلايا الشمسية التقليدية، مما يجعلها أخف وزناً بنسبة 1/100.
أكد بولوفيتش أن ألياف داينيما متينة للغاية، ولهذا السبب تُصنع منها السترات الواقية من الرصاص. إلى جانب متانة هذه الصفائح فائقة الرقة، تتميز بمزايا مذهلة أخرى، مثل قابليتها للاستخدام على جميع الأسطح تقريباً (أي شيء قابل للتغليف)، فضلاً عن متطلبات تركيب بسيطة، وتوفير الطاقة أثناء التنقل، سواءً في المواقع النائية أو كنسيج طاقة قابل للارتداء، خفيفة الوزن، وتنتج طاقة أكبر بـ 18 مرة لكل كيلوغرام.
يمكن توسيع نطاق استخدام أحبار أشباه الموصلات المستخدمة في عملية الطباعة للإنتاج على نطاق واسع.
وقال بولوفيتش: "عادةً ما تقتصر المقاييس المستخدمة لتقييم تقنية الخلايا الشمسية الجديدة على كفاءة تحويل الطاقة وتكلفتها بالدولار لكل واط. ولا تقل أهمية عن ذلك قابلية التكامل - أي سهولة تكييف التقنية الجديدة. تتيح الأقمشة الشمسية خفيفة الوزن قابلية التكامل، مما يوفر زخماً للعمل الحالي. نسعى جاهدين لتسريع اعتماد الطاقة الشمسية، نظراً للحاجة الملحة الحالية لنشر مصادر طاقة جديدة خالية من الكربون".
سيستبدل الفريق خلاياهم بخلايا شمسية من البيروفسكايت في المستقبل لمضاهاة كفاءة الألواح الشمسية التقليدية. حتى الآن، حققوا هدفهم، وهو زيادة إمكانية الحصول على الطاقة الشمسية ونقلها. في عصر الطاقة الكهروضوئية الجديد، يبدو أنه كلما كانت التقنية أرق، كانت النتائج أفضل!
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
مجلة رواد الأعمال
منذ 8 ساعات
- مجلة رواد الأعمال
كلود شانون
ولد كلود شانون يوم 30 أبريل 1916 في مدينة بيتوسكي بولاية ميشيجان بالولايات المتحدة. ومنذ طفولته برز شغفه بالآلات المعقدة وحل الألغاز؛ ما أنبأ بمستقبل باهر في مجال الابتكار العلمي. التكوين الأكاديمي الاستثنائي بينما تخرّج شانون في جامعة ميشيجان حاصلًا على بكالوريوس مزدوج في الهندسة الكهربائية والرياضيات عام 1936. ثم واصل مسيرته في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). حيث قدّم في أطروحة الماجستير نظرية ثورية للدوائر التبديلية، والتي أصبحت حجر الأساس للحوسبة الرقمية. في حين نالت هذه الأطروحة إشادة عالمية، وحصلت على جائزة ألفريد نوبل عام 1939. ما عزّز مكانتها كأحد أهم الأبحاث العلمية في التاريخ. وخلال الحرب العالمية الثانية انضم 'شانون' إلى جهود الحلفاء في تحليل الشفرات. حيث طور تقنيات متقدمة ساهمت في كسر الشفرات المعقدة وحماية الاتصالات. تعرف هذه الإنجازات اليوم بأنها اللبنة الأولى لعلم التشفير الحديث،؛ ما أكسبه لقب 'أبو التشفير المعاصر'. وفي عام 1948 نشر بحثه التاريخي 'النظرية الرياضية للاتصالات'، الذي غيّر وجه التكنولوجيا إلى الأبد. وضعت هذه الورقة المفاهيم الأساسية لنقل البيانات ومعالجتها، وأصبحت مرجعًا لكل التطبيقات الرقمية اللاحقة. من الأقراص المضغوطة إلى شبكات الإنترنت والاتصالات اللاسلكية. ووصفها الخبراء بأنها 'الكتاب المقدس للعصر الرقمي'. رائد الذكاء الاصطناعي وفي الخمسينيات قدم كلود شانون للعالم نموذجًا أوليًا لفأرة آلية ذكية تستطيع التنقل في متاهة باستخدام الدوائر التبادلية. ما اعتبر خطوة رائدة نحو تطوير الآلات القادرة على التعلم. كما نشر بحثًا رائدًا عن برمجة الحواسيب للعب الشطرنج. ممهددًا الطريق لتقنيات الذكاء الاصطناعي التي نعرفها اليوم. كما حصد خلال حياته العديد من الجوائز المرموقة ودرجات الدكتوراه الفخرية من أعرق الجامعات. وفي عام 2001 تم تكريمه بإنشاء تماثيل ونصب تذكارية في مؤسسات علمية حول العالم؛ تخليدًا لإسهاماته التي شكلت ملامح القرن الحادي والعشرين. أقوال وحكم كلود شانون
العربية
منذ 10 ساعات
- العربية
أخبار أشباه الموصلات.. ابتكار ياباني يحدث ثورة في ألواح الطاقة الشمسية!
في عالم يسعى جاهداً للانتقال إلى مصادر طاقة نظيفة ومستدامة، يبدو أن اليابان ومجموعة من الباحثين في معهد MIT الأميركي قد فتحوا الباب أمام ثورة جديدة في عالم الطاقة الشمسية. فقد تم تطوير لوح شمسي أرق من الورق، يتمتع بمرونة مذهلة، ويمكن تركيبه على أي سطح تقريباً — من الملابس إلى الخيام، بل وحتى الطائرات المسيّرة. منذ أكثر من 70 عاماً، لم تتغير بنية الألواح الشمسية كثيراً: خلايا سيليكون محصورة بين الزجاج والبلاستيك، مدعومة بإطارات معدنية ثقيلة. لكن هذا النموذج التقليدي يوشك أن يتغير جذرياً، وفقاً لما ذكره موقع "Eco Portal"، واطلعت عليه "العربية Business". نجح فريق بحثي بقيادة البروفيسور فلاديمير بولوفيتش في MIT، في تطوير خلايا شمسية عضوية يمكن طباعتها على صفائح بلاستيكية رقيقة باستخدام أحبار إلكترونية، ثم لصقها على نسيج فائق القوة يُعرف باسم Dyneema — وهو نفس النسيج المستخدم في تصنيع السترات الواقية من الرصاص. تُشبه هذه الطريقة طباعة القمصان "التيشيرتات". لا تتطلب هذه الخلايا بنية تحتية كبيرة مقارنةً بالخلايا الشمسية التقليدية، مما يجعلها أخف وزناً بنسبة 1/100. أكد بولوفيتش أن ألياف داينيما متينة للغاية، ولهذا السبب تُصنع منها السترات الواقية من الرصاص. إلى جانب متانة هذه الصفائح فائقة الرقة، تتميز بمزايا مذهلة أخرى، مثل قابليتها للاستخدام على جميع الأسطح تقريباً (أي شيء قابل للتغليف)، فضلاً عن متطلبات تركيب بسيطة، وتوفير الطاقة أثناء التنقل، سواءً في المواقع النائية أو كنسيج طاقة قابل للارتداء، خفيفة الوزن، وتنتج طاقة أكبر بـ 18 مرة لكل كيلوغرام. يمكن توسيع نطاق استخدام أحبار أشباه الموصلات المستخدمة في عملية الطباعة للإنتاج على نطاق واسع. وقال بولوفيتش: "عادةً ما تقتصر المقاييس المستخدمة لتقييم تقنية الخلايا الشمسية الجديدة على كفاءة تحويل الطاقة وتكلفتها بالدولار لكل واط. ولا تقل أهمية عن ذلك قابلية التكامل - أي سهولة تكييف التقنية الجديدة. تتيح الأقمشة الشمسية خفيفة الوزن قابلية التكامل، مما يوفر زخماً للعمل الحالي. نسعى جاهدين لتسريع اعتماد الطاقة الشمسية، نظراً للحاجة الملحة الحالية لنشر مصادر طاقة جديدة خالية من الكربون". سيستبدل الفريق خلاياهم بخلايا شمسية من البيروفسكايت في المستقبل لمضاهاة كفاءة الألواح الشمسية التقليدية. حتى الآن، حققوا هدفهم، وهو زيادة إمكانية الحصول على الطاقة الشمسية ونقلها. في عصر الطاقة الكهروضوئية الجديد، يبدو أنه كلما كانت التقنية أرق، كانت النتائج أفضل!
عكاظ
منذ 17 ساعات
- عكاظ
علماء يرصدون جسماً غامضاً يقترب من الشمس بسرعة مذهلة
رصد فريق من علماء الفلك جرماً سماوياً غامضاً يقترب من الشمس بسرعة مذهلة، أُطلق عليه اسم 3I ATLAS، وهو ثالث جسم مؤكد من خارج النظام الشمسي يمر عبر التاريخ الحديث، بعد «أومواموا» عام 2017 و«بوريسوف» في 2019. وقال فريق العلماء إن المذنب البينجمي 31ATLAS الذي رصد أخيراً أثناء دخوله النظام الشمسي، قد يكون أقدم جسم من نوعه شهدته البشرية على الإطلاق. وطور العالم ماثيو هوبكنز من جامعة أكسفورد البريطانية، وقائد فريق البحث، نموذجاً إحصائياً يطلق عليه اسم tautahi–Oxfor لحساب أصل الجسم بناء على مساره الحاد. وقال عالم الفيزياء الفلكية بالجامعة البروفيسور كريس لينتوت إن هذا الجسم يمثل نافذة نادرة على جزء من المجرّة لم نتمكن من دراسته عن قرب من قبل، مضيفاً: «هناك احتمال يُقدر بنحو الثلثين بأن هذا المذنب أقدم فعلاً من نظامنا الشمسي، وأنه كان يسبح في الفضاء البينجمي منذ مليارات السنين قبل أن يزورنا اليوم». ووفقاً لوكالة ناسا فإن الجسم الذي يُرجح أنه مذنّب، يسير بسرعة مذهلة تفوق 210000 كيلومتر في الساعة، ومن المتوقع أن يقترب من الشمس في نهاية أكتوبر 2025، قبل أن ينطلق في رحلة طويلة خارج النظام الشمسي، وتم التأكد من أن الجسم لا ينتمي إلى نظامنا الشمسي خلال 24 ساعة فقط من رصده، ما يثير الاهتمام حول مصدره وتكوينه. وذكرت الوكالة أن 3I ATLAS يُظهر سلوكاً يشبه المذنّبات، إذ تحيط به سحابة من الغازات والجليد وربما ذيل مرئي، ويقدّر حجمه مع الهالة المحيطة به بنحو 24 كيلومتراً، ما يجعله أكبر بكثير من سابقيه «أومواموا» و«بوريسوف». ويتميز أيضاً بمساره غير المعتاد، إذ يمر عبر النظام الشمسي بزاوية عمودية تقريباً على مسار الشمس داخل مجرة درب التبانة، وهو أمر غريب جداً. وأشارت «ناسا» إلى أن 3IATLAS لن يشكل خطراً على الأرض، إذ سيقترب من الشمس بمسافة تعادل 1.5 مرة المسافة بين الأرض والشمس، ولن يقترب من الأرض بأقل من 1.6 وحدة فلكية (حوالى 240 مليون كيلومتر)، وقد يصبح مرئياً بالعين المجردة أو باستخدام تلسكوبات بسيطة خلال الأشهر القادمة، مع اقترابه من الشمس. أخبار ذات صلة
