ابتكار ثوري: ملابس ذكية تولد الكهرباء وتضيء بفضل جهاز شمسي مرن

طور مهندسون في جامعة فلوريدا الدولية الأمريكية جهازاً شمسياً فائق الرقة يمكن دمجه في الملابس والمعدات القابلة للارتداء، ويجمع بين توليد الكهرباء من ضوء الشمس وإصدار الضوء. هذه التقنية الواعدة قد تسهم في تقليل الاعتماد على البطاريات ومصادر الطاقة التقليدية، خاصة في المناطق النائية.

ووفقاً لموقع «تك إكسبلور» التقني، أطلق الباحثون على هذا الجهاز اسم «سوليد» (SOLED). يدمج الجهاز وظائف الخلايا الشمسية والثنائيات الباعثة للضوء في وحدة واحدة، مما يفتح الباب أمام تطبيقات متنوعة تشمل أنظمة الطاقة القابلة للارتداء، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة التصوير.

تكمن أهمية الجهاز في قابليته للدمج في الملابس والمعدات، مما قد يتيح تشغيل بعض الأجهزة الإلكترونية في المواقع البعيدة، ويقلل الحاجة إلى حمل بطاريات ثقيلة أو الاعتماد على المولدات الكهربائية التقليدية.

يعتمد الجهاز على مادة البيروفسكايت شبه الموصلة، وقد أظهرت الاختبارات الأولية قدرته على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بكفاءة تصل إلى 22 بالمئة، بينما بلغت كفاءة إصدار الضوء نحو 11 بالمئة، وذلك حسب الدراسة المنشورة في مجلة «نانو إنرجي» العلمية.

يصدر الجهاز ضوءاً بطول موجي يبلغ 818 نانومتراً، ضمن نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. هذه الخاصية قد تجعله مناسباً للاستخدام في مستشعرات الرؤية الليلية، والأنظمة البيومترية، وتقنيات التصوير الطبي. ويعمل الباحثون حالياً على زيادة شدة الضوء المنبعث من الجهاز.

نجح الفريق البحثي في توسيع مساحة الجهاز إلى 1.1 سنتيمتر مربع مع الحفاظ على كفاءة تحويل للطاقة تتجاوز 20 بالمئة. كما تم اختبار أجهزة بمساحة 2.1 سنتيمتر مربع، مما يمثل خطوة مهمة نحو تطوير وحدات أكبر للاستخدام العملي.

تتواصل الأبحاث لتحسين أداء هذه التقنية وتوسيع مساحة أجهزتها، بهدف فتح المجال أمام تطبيقات مستقبلية في مجالات الملابس الذكية، والشاشات، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة الطاقة القابلة للارتداء.