ابتكار مادة كيميائية تساعد في تطوير ألواح الطاقة الشمسية والسيارات ذاتية القيادة
تاريخ النشر: 11th, July 2023 GMT
هل تذكر تجربة انكسار الضوء لإسحق نيوتن التي درسناها في المرحلة الابتدائية، حين كنا نستخدم فيها المنشور الزجاجي لتحليل الضوء الأبيض إلى 7 ألوان (الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي والنيلي)؟ تجربة نيوتن هذه كانت تعد النواة لدراسة الضوء وخصائصه.
اليوم، وفق ورقة بحثية جديدة نشرتها دورية "نيتشر كيمستري" (Nature Chemistry)، تمكن فريق يضم باحثين ومهندسين من عدة جامعات أميركية من ابتكار مادة كيميائية جديدة يمكنها امتصاص الضوء الأحمر وتحويله إلى الضوء الأزرق.
تتكون المادة الجديدة من جزيئات نانوية صغيرة جدا من السيليكون (مادة غير عضوية تستخدم في الألواح الشمسية وفي عديد من أشباه الموصلات) وجزيئات من الأنثراسين (مادة عضوية ينبعث منها ضوء أزرق).
وقد عمل الفريق البحثي بدأب منذ سنوات على تحويل الضوء الأحمر إلى ضوء أزرق، وفي ورقة بحثية سابقة تمكنوا من ربط جزيئات السليكون وجزيئات الأنثراسين معا.
أما في هذه الورقة، فقد تمكنوا من ابتكار طريقة توصيل جديدة لربط الجزيئات ببعضها، حيث شكل الباحثون جسورا موصلة كهربائيا توصل بين جزيئات الأنثراسين وجزيئات السيليكون النانوية، وذلك لرفع سرعة تبادل الطاقة بين الجزيئات.
من جانبه، قال شون روبرتس أستاذ الكيمياء المشارك في جامعة أوستن -في البيان الصحفي الذي نشره موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org)– إن "هذه العملية تعطينا طريقة جديدة تماما لتصميم المواد، حيث تمكنا من دمج مادتين مختلفتين تماما: مادة عضوية ومادة غير عضوية، وربطهما بقوة كافية ليس لإنشاء خليط فحسب، بل لإنشاء مادة هجينة جديدة تماما بخصائص تختلف تماما عن كلا المكونين".
ويمكن للهياكل الهجينة المتكونة بين الجزيئات العضوية والجزيئات غير العضوية أن تحقق تحولات فيزيائية ضوئية فريدة من خلال الاستفادة من خصائصها المتباينة.
خصائص المادة الجديدة وتطبيقاتهامن بين خصائص المادة الجديدة قدرتها على تحويل الضوء الأحمر -وهو ذو طاقة منخفضة ويميل إلى الانتقال بشكل جيد عبر الأنسجة والسوائل- إلى الضوء الأزرق، وهو ذو طاقة مرتفعة ويستخدم في أجهزة الاستشعار. وقد ضاعفت الجسور الكهربائية من كفاءة المادة في تحويل الضوء ذي الطاقة المنخفضة إلى ضوء ذي طاقة مرتفعة.
وحسب الباحثون، فإن تطبيقات المادة الجديدة واعدة في عدة مجالات منها التصوير الحيوي، وتطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى تطوير أجهزة استشعار الضوء التي يمكن استخدامها لمساعدة السيارات ذاتية القيادة على الحركة عبر الضباب.
وأوضح روبرتس أن "هذه المادة قد تكون قادرة على إنشاء أنظمة يمكنها الرؤية في الأشعة تحت الحمراء، مثلا في المركبات ذاتية القيادة وفي أجهزة الاستشعار وأنظمة الرؤية الليلية".
كما يمكن أن ترفع المادة من كفاءة الخلايا الشمسية من خلال السماح لها بالتقاط الأشعة تحت الحمراء القريبة التي تمر عادة عبرها، وقد تسهم في تخفيض أعداد الألواح الشمسية بنسبة 30%.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
الطاقة تدعو المواطنين للاستفادة من دعم الخلايا والسخانات الشمسية بنسبة 30%
#سواليف
دعت #وزارة_الطاقة والثروة المعدنية، اليوم الأحد، المواطنين للاستفادة من برنامج دعم وتركيب الخلايا و #السخانات_الشمسية المقدّم من الوزارة، والذي يستهدف القطاع المنزلي بنسبة %30 بهدف تخفيف العبء في فاتورة الكهرباء المنزلية.
وأوضحت الوزارة في البيان الصادر عنها الشروط والمواصفات الفنية المطلوبة المحددة في البرنامج، والتي يتطلب من شركات الطاقة المتجددة الالتزام بها عند تقديم الخدمة بهدف توعية المواطنين قبل تقديم الطلب للاستفادة من هذا الدعم المتاح من خلال منصة الشمول المبدئي المخصصة لهذه الغالية عبر الموقع الإلكتروني https://solarenergy.gov.jo .
وأشار البيان أن الحد الأعلى لاستطاعة أنظمة الطاقة المتجددة المدعومة وفقاً لشروط الاستفادة من البرنامج هي 3,6 كيلو واط والبالغ عدد العامل منها حاليا لدى شركات توزيع الكهرباء الثلاث حوالي 39 ألف نظام، منها 27,285 نظام باستطاعة 3,6 كيلوواط.
مقالات ذات صلة مسؤول أمريكي يؤكد تحضير إسرائيل لاجتياح بري في لبنان 2024/09/29وفي التفاصيل، أوضح البيان أن أنظمة الطاقة المتجددة المستخدمة من قبل المشتركين في القطاع المنزلي بكافة مناطق المملكة تختلف من حيث الاستطاعة بحسب البيانات الواردة من شركات توزيع الكهرباء الثلاث، والتي أشارت بأن غالبية الانظمة المستخدمة في القطاع المنزلي تبلغ استطاعتها 3,6 كيلوواط فأقل وعددها 38,869 نظام، منها 21,779 نظام لدى شركة كهرباء محافظة إربد، و 8,725 نظام لدى شركة الكهرباء الأردنية، 8,365 نظام لدى شركة توزيع الكهرباء، فيما بلغ العدد الإجمالي للأنظمة المحددة باستطاعة 3,6 كيلوواط 27,285 نظام والتي تم شمولها أيضاً بالتعرفة الكهربائية المدعومة المطبقة منذ شهر نيسان عام 2022 بموجب قرار إعادة تنظيم التعرفة الكهربائية.
وشددّ البيان على ضرورة التأكد من استيفاء الشروط والمتطلبات واستطاعة الأنظمة قبل تركيبها لضمان تحقيق الاستفادة من الأثر المترتب على تركيب هذه الأنظمة، مؤكدا أن استطاعة محولات العكس في الأنظمة تكون مثبتة من خلال لوحة البيانات الصادرة عن الجهات الموردة ويتم التحقق من دقة هذه البيانات بعد أن يتم فحصها وإصدار شهادة اعتماد من خلال طرف تفتيش ثالث معتمد عالمياً، كما يتم الرقابة عليها من خلال مؤسسة المواصفات والمقاييس الأردنية.
وحثّ البيان المواطنين الأقبال على تقديم الطلبات والاستثمار في طاقة الشمس لتوليد الكهرباء وتسخين المياه وإدامة ديناميكية السوق وزيادة القدرة التنافسية للشركات العاملة في القطاع والمحافظة على فرص العمل القائمة وخلق فرص عمل جديدة وزيادة حجم الاستثمار في هذا القطاع الحيوي الهام
مستشارة الإمام الأكبر: أبناء ماليزيا وطلابها الوافدين يحظون بمكانة خاصة في قلب الأزهر