فريق علمي سويسري يبتكر أرضيات خشبية تُحوِّل خطوات الأقدام إلى طاقة كهربائية

نجح فريق علمي سويسري في تطوير تقنية يمكنها تحويل خطوات الأقدام إلى طاقة كهربائية.

وطوَّر الفريق السويسري -حسبما نشرت دورية "ماتر" العلمية اليوم الخميس- جهازاً لحصد الطاقة يستخدم الخشب مع مزيجٍ من طلاء السليكون والبلورات النانوية المدمجة لإنتاج طاقة تكفي لتشغيل مصابيح الإضاءة الثبلية (مصابيح الليد) أو أجهزة إلكترونية صغيرة.

ويعتمد هذا الجهاز، المسمى بـ"المولد النانوي"، على ضغط قطعتين من الخشب بين أقطاب كهربائية، وتصبح قطعتا الخشب مشحونتين كهربائياً بالتلامس والانفصال عند الضغط عليها عبر ظاهرةٍ تسمى تأثير كهرباء الاحتكاك.

ويحدث هذا التأثير عندما تنتقل الإلكترونات من جسم إلى آخر، على غرار الكهرباء الساكنة التي تتولد عند حكِّ شعرك بقطعة بالون لبضع ثوان أو تمرير مشط بلاستيكي عبر الشعر.

وقال جويدو بانزاراسا، كبير الباحثين المشاركين في الدراسة وقائد فريق بحثي في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، إنَّ "الخشب ليس لديه ميل قوي لفقد أو جذب الإلكترونات. ولذلك فهو مادة شحيحة القدرة على توليد الكهرباء بالاحتكاك، لكنه مادة بناء ممتازة".

وأوضح بانزاراسا أنَّ الفريق حاول تعزيز قدرة الخشب على توليد الكهرباء عن طريق تغطية إحدى قطعتي الخشب في التجربة بمادة السيليكون المعروفة باكتساب الإلكترونات عند التلامس، وتغطية القطعة الأخرى بالبلورات النانوية المعروفة بميلها إلى فقد الإلكترونات. وبعد اختبار أنواع مختلفة من الخشب، وجدوا أنَّ خشب التنَّوب المقطوع قطرياً -وهو خشب شائع الاستخدام في البناء بأوروبا- يولد طاقة كهربائية أكثر 80 مرة من الخشب الطبيعي الذي يستخدم عادة.

كما وجد الباحثون أنه باستخدام نموذج أولي للأرضية الخشبية بمساحة سطح أصغر قليلاً من قطعة ورق من مقاس A4 تنتج طاقة كافية لتشغيل مصابيح الليد المنزلية والأجهزة الإلكترونية الصغيرة مثل الآلات الحاسبة. وقد نجحوا بالفعل في إضاءة مصباح كهربائي بالنموذج الأولي للتجربة بعدما مشى عليه شخص بالغ، وفقاً للدراسة المنشورة في دورية "ماتر" العلمية.

ومع ذلك، لفت بانزاراسا إلى أنَّ البيانات التي توصلوا إليها لا تزال أولية، وأنَّ التكنولوجيا بحاجة إلى مزيد من العمل قبل توسيع نطاقها للاستخدام الصناعي.