ابتكار مذهل في روسيا: أقطاب كهربائية شفافة تتيح مرور الضوء باتجاه واحد
تاريخ النشر: 7th, November 2024 GMT
شمسان بوست / متابعات
طور فريق من علماء الفيزياء الروس والأجانب مادة شفافة تعتمد على كريات مجهرية من ثاني أكسيد السيليكون، يمكنها توصيل التيار الكهربائي بشكل جيد ونقل الضوء من خلاله في اتجاه واحد.
وأفاد مركز العلاقات العامة في معهد “موسكو” للفيزياء التقنية بأن هذا الابتكار سيجعل من الممكن تطوير أنواع جديدة من الكاميرات والبطاريات الشمسية.
وأوضح ألكسندر شالين كبير الباحثين في المعهد قائلا:” يمكن استخدام القطب الكهربائي غير المتماثل كقطب كهربائي في الكاميرا غير المرئية. وعادة ما يتم حسابه عن طريق الانعكاس من المصفوفة، ولكن في حالتنا، سوف يمر الضوء عبر المصفوفة ولن يعود للخارج. ويمكن استخدام تلك الأقطاب في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، حيث تكمن المشكلة في أن معظم الضوء لا يتم امتصاصه هناك”.
يذكر أن الأقطاب الكهربائية التي طورها العلماء عبارة عن بنية صناعية متكونة من جسيمات نانوية عديدة أو عناصر أخرى متناهية الصغر يمكن أن تتفاعل بطرق غير عادية مع الضوء أو موجات أخرى. وتثير مثل هذه المواد اهتمام العلماء لأنها تتيح إمكانية تطوير “أغطية غير مرئية” فريدة وعدسات مسطحة وغيرها من الأجهزة الدقيقة.
وقد وجد الفيزيائيون أن المواد الخارقة يمكن أن تكون شفافة جدا، وكذلك مرنة وموصلة للكهرباء، في حال استخدم في تصميمها غشاء ألومنيوم ذو بنية نانوية تترسب عليها ركيزة مرنة، بالإضافة إلى مجموعة متكونة من جزيئات ثاني أكسيد السيليكون الكروية. واختار العلماء حجم الجسيمات وقطر الثقوب في طبقة الألومنيوم التي تنقل من خلالها أكثر من 90٪ من الضوء، وفي نفس الوقت تقوم بتوصيل التيار بشكل جيد.
واكتشف العلماء أن الضوء يمر دون عوائق عبر المادة التي ابتكروها إذا تفاعل في البداية مع مجالات ثاني أكسيد السيليكون. وعند السير في الاتجاه المعاكس، فإن 20% من الأشعة فقط تخترق المادة، وهو ما يعزوه العلماء إلى صغر حجم الثقوب الموجودة في طبقة الألومنيوم.
وخلص العلماء إلى أن هذا الأمر يجعل من الممكن استخدام مثل هذه الأقطاب الكهربائية لتطوير أجهزة تتفاعل بشكل انتقائي مع الضوء وتوصله بشكل أساسي في اتجاه واحد.
المصدر: شمسان بوست
إقرأ أيضاً:
الوزراء : بيع 17.3 مليون سيارة كهربائية على مستوى العالم في عام 2024
سلط مركز المعلومات ودعم اتخاذ القرار بمجلس الوزراء، الضوء على التقرير الصادر عن الوكالة الدولية للطاقة بعنوان "توقعات السيارات الكهربائية العالمية 2025"، والذي أشار إلى أن مبيعات السيارات الكهربائية بلغت 17.3 مليون سيارة على مستوى العالم في عام 2024، مسجلةً ارتفاعًا بأكثر من 25%، حيث تجاوزت 3.5 مليون سيارة إضافية تم بيعها في عام 2024، مقارنةً بعام 2023، الذى بلغت فيه المبيعات 13.7 مليون سيارة، وقد أوضحت الوكالة أن الصين حافظت على ريادتها بين الأسواق الرئيسة، حيث تجاوزت مبيعات السيارات الكهربائية نحو 11 مليون سيارة، أكثر مما تم بيعه في كافة أنحاء العالم قبل عامين فقط.
أشار التقرير إلى أنه بالرغم من مبيعات السيارات الكهربائية كانت قوية عالميًّا، إلا أن وتيرة نموها تراجعت قليلًا بسبب تباطؤ النمو في أوروبا، مدفوعةً بإلغاء الدعم تدريجيًا أو تخفيضه في العديد من الأسواق الرئيسة، بالإضافة إلى أنه ظلت أهداف الاتحاد الأوروبي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون للسيارات ثابتة بين عامي 2023 و2024. بينما استمرت مبيعات السيارات الكهربائية في الارتفاع في الولايات المتحدة الأمريكية على الرغم من أن النمو كان حوالي ربع معدل العام السابق. والجدير بالذكر أنه خارج هذه الأسواق الرئيسة الثلاثة، كانت هناك زيادة قياسية في المبيعات بنحو 40%، لتصل إلى 1.3 مليون سيارة كهربائية، لتقترب من مبيعات الولايات المتحدة الأمريكية البالغة نحو 1.6 مليون سيارة كهربائية.
أوضح التقرير أنه بنهاية عام 2024، بلَّغ أسطول السيارات الكهربائية نحو 58 مليون سيارة، ما يمثل حوالي 4% من إجمالي أسطول سيارات الركاب حول العالم، وهو ما يزيد بأكثر من ثلاثة أضعاف مقارنةً بعام 2021. ووفقًا للتقديرات، ساهم هذا الأسطول في تقليص استهلاك النفط بأكثر من مليون برميل يوميًا خلال عام 2024. ومن الجدير بالذكر أن انتشار السيارات الكهربائية لا يتم بالتساوي عالميًّا؛ ففي الصين، أصبحت واحدة من كل عشر سيارات على الطرق كهربائية، بينما في أوروبا تقترب النسبة من واحدة من كل عشرين.
وأوضح أن الأسواق الناشئة في آسيا وأمريكا اللاتينية أصبحت مراكز جديدة لنمو السيارات الكهربائية، حيث ارتفعت المبيعات بأكثر من 60% في عام 2024 لتقترب من 600 ألف سيارة، وهو ما يعادل تقريبًا حجم السوق الأوروبية قبل خمس سنوات. وفي جنوب شرق آسيا، سجَّلت المبيعات نموًا بنحو 50%، لتشكل السيارات الكهربائية 9% من إجمالي مبيعات السيارات في المنطقة، مع ارتفاع ملحوظ في كل من تايلاند وفيتنام. أما في البرازيل، التي تُعد أكبر سوق للسيارات في أمريكا اللاتينية، فقد تضاعفت المبيعات لتتجاوز 125 ألف سيارة كهربائية في عام 2024، مما رفع حصتها السوقية إلى أكثر من 6%.
وفي أفريقيا، تضاعفت المبيعات أيضًا بفضل النمو الكبير في مصر والمغرب. وقد أسهمت السياسات الحكومية الداعمة، إلى جانب الواردات القادمة من الصين بأسعار تنافسية، في دفع عجلة هذا النمو في عدد من الأسواق الناشئة؛ إذ شكلت السيارات الكهربائية الصينية 85% من إجمالي المبيعات في كل من البرازيل وتايلاند، على سبيل المثال. وبشكل عام، فإن الواردات الصينية كانت مسؤولة عن 75% من الزيادة في مبيعات السيارات الكهربائية في الاقتصادات الناشئة خارج الصين خلال عام 2024.
العراق يقترح إنشاء سوق إقليمي لتبادل سندات الكربون لما يمتلكه من أرصدة تصل لـ100 مليار دولار