“طلاء شمسي رقيق جدا” قد ينهي أزمة شحن الهواتف
تاريخ النشر: 24th, August 2024 GMT
#سواليف
تمكن فريق من الباحثين من إنتاج أول ” #خلية_شمسية” مرنة في العالم، بدرجة من الرقة تسمح بطلائها على أشياء أخرى لاستخدامها كمصدر محمول للطاقة.
وصمم الباحثون خلايا شمسية أرق بمقدار 150 مرة من الألواح القائمة على السيليكون المتاحة، دون الاستغناء عن أي من قدراتها على #توليد_الطاقة. ويبلغ سمك المادة الناتجة أكثر من ميكرون واحد (0.
وفي الدراسة، صنع باحثو جامعة أكسفورد مادة ضوئية جديدة (قادرة على تحويل ضوء #الشمس إلى طاقة) من هياكل ” #بيروفسكايت “، وهي نسخ اصطناعية من أكسيد التيتانيوم الكالسيوم الطبيعي والتي يمكن تصنيعها بثمن بخس نسبيا في المختبرات أو المصانع.
مقالات ذات صلة
وينتج “بيروفسكايت” شحنة كهربائية في وجود ضوء الشمس، مثل السيليكون (المادة الأكثر شيوعا المستخدمة في الخلايا الشمسية).
وفي حين أن “بيروفسكايت” يتمتع بإمكانات هائلة، فقد كافح الباحثون لتصنيعه بحيث يدوم لأكثر من بضعة أشهر، خاصة أنه عرضة بشكل خاص للتلف من كثرة الرطوبة، ويمكن أن يتفكك بعد تعرضه للهواء عن طريق تفاعلات كيميائية متطايرة.
وبمرور الوقت، وجد الباحثون أنه يمكن الحفاظ على استقرار “بيروفسكايت” في هياكل طبقية مثل الخلايا الترادفية، والتي تجمع بين “بيروفسكايت” وخلايا السيليكون.
واختار فريق أكسفورد نهجا “متعدد الوصلات”، حيث يتم دمج عدة طبقات حساسة للضوء تتوافق مع أطوال موجية مختلفة منه، لتحسين حساسية الضوء للمادة الشمسية بشكل عام.
وكانت الطبقة الرقيقة الناتجة فعّالة بنسبة 27% عند تحويل ضوء الشمس إلى طاقة، مقارنة بكفاءة 22% تقريبا لألواح السيليكون الموجودة في السوق اليوم.
وقال جونكي وانغ، أستاذ الفيزياء بجامعة أكسفورد، في بيان: “يمكننا تصور تطبيق طلاءات “بيروفسكايت” على أنواع أوسع من الأسطح لتوليد طاقة شمسية رخيصة، مثل أسطح السيارات والمباني وحتى #الهواتف_المحمولة. وإذا كان من الممكن توليد المزيد من الطاقة الشمسية بهذه الطريقة، فيمكننا توقع الحاجة الأقل في الأمد البعيد لاستخدام ألواح السيليكون أو بناء المزيد والمزيد من المزارع الشمسية”.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف توليد الطاقة الشمس بيروفسكايت الهواتف المحمولة
إقرأ أيضاً:
أدمغتنا تتنبأ بالمستقبل بشكل لاواع ومستمر
ألقت دراسة حديثة الضوء على دور القشرة الدماغية في توقع الأحداث المستقبلية المباشرة، حيث اكتشف الباحثون أنه عندما نواجه موقفا جديدا، فإن تلك القشرة لا تعالج هذه المعلومات فحسب، بل تخلق أيضا آثارا قصيرة للذاكرة، تسمى "الأصداء"، تساعد في التنبؤ بما قد يحدث بعد ذلك.
القشرة الدماغية هي الطبقة الخارجية للدماغ، وتشكِّل حوالي 40% من وزنه، وتحتوي على مليارات الخلايا العصبية المسؤولة عن أهم العمليات العقلية مثل التفكير والذاكرة واتخاذ القرار والإدراك الحسي.
تشبه القشرة الدماغية "المعالج المركزي" في الحاسوب، حيث تعالج المعلومات من الحواس وتساعدنا على التفاعل مع العالم من حولنا.
ولاكتشاف كيفية توقع الدماغ للأحداث المستقبلية، سجل العلماء نشاط الخلايا العصبية في القشرة المخية أثناء تعرض الفئران لمحفزات غير متوقعة أو جديدة، كانت المحفزات في التجربة أصواتا تم تشغيلها بنغمات مختلفة.
وبعد تصوير القشرة السمعية للفئران مقطعيا، وهي جزء من القشرة المخية التي تعالج المعلومات الصوتية القادمة من الأذن، وجدوا أن مجموعات من الخلايا العصبية استجابت ليس فقط للصوت الذي تم تشغيله، ولكن أيضا لمدى حداثته.
ومن المثير للاهتمام أنهم وجدوا أن كل صوت يترك أثرا من النشاط العصبي، الذي يشيرون إليه باسم "الصدى"، والذي يشكل ذكريات قصيرة الأمد للمدخلات الأخيرة.
إعلانوقد وجد الباحثون أنه عندما يتعرض الدماغ لمحفز جديد عدة مرات، فإنه يصبح أفضل في التنبؤ، وفي هذا السياق كان نشاط الأصداء المسجل أقوى في الحالات التي توقع فيها الدماغ بنجاح ما سيحدث بعد ذلك، مما يعني أن تلك الأصداء تستخدم في التنبؤ بالمستقبل.
ولتعميق فهمهم لهذه النتائج، قام الفريق ببناء نموذج شبكة عصبية حاسوبية للقشرة السمعية، ودربها الباحثون على اكتشاف المحفزات الجديدة، وفي هذا السياق كرر الباحثون ما شاهدوه في الفئران، ووجدوا أن شبكات الخلايا العصبية تستخدم أيضا "أصداء" النشاط لتخزين الذكريات، واستخدامها للكشف عن التغيير المتوقع.
في اللا وعيوقد وجد الباحثون أن تلك الأصداء، تبقى لفترة قصيرة فقط ولكنها تساعد في تعزيز التعلم، حيث تعمل كجسر بين تجاربنا الماضية والمستقبل، مما يسمح بأوقات رد فعل أسرع وتكيف أفضل.
وبحسب الدراسة، التي نشرها الباحثون في دورية "نيورون"، فإن قدرة الدماغ على التنبؤ تلقائية وتحدث دون أن ندرك ذلك، حيث تشكل هذه الأصداء جزءا من معالجتنا اللاواعية، التي تساعدنا على التنقل في بيئتنا بسلاسة.
يساعد هذا الاكتشاف في الإجابة على أسئلة طويلة الأمد في علم الأعصاب حول كيفية تعلم الدماغ وتكيفه في الوقت الفعلي، حيث يشرح كيف يتم تخزين الذاكرة قصيرة الأمد واستخدامها لاتخاذ القرارات في الوقت الفعلي، ويمكن أن يساعد في التقنيات التعليمية لتحسين سرعات التعلم، وكذلك تطوير الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.
ويمكن لهذه النتائج أيضا أن تساعد في علاج الاضطرابات العصبية، مثل مرض باركنسون ومرض ألزهايمر والفصام، التي تمتلك ضمن توصيفها الوظيفي مشاكل في التنبؤ وتكوين الذاكرة.
الرئيس التنفيذي لمستشفى الملك فيصل التخصصي يكشف عن دواء جديد لعلاج السرطان .. فيديو