بطارية تعمل بالهواء الرطب فقط.. لن تحتاج لشحنها أبداً!

تمكن فريق بحثي من جامعتين أمريكيتين من تطوير بطارية تعتمد على امتصاص الرطوبة من الهواء لتوليد الطاقة، ما يفتح آفاقاً جديدة لاستخدامها في أجهزة إنترنت الأشياء.

تتألف هذه البطارية من مصعد من المغنيسيوم ومهبط من الفضة مع كلوريد الفضة، إضافة إلى غشاء من السليلوز يحتوي على أملاح كلوريد الليثيوم تعمل كفاصل. تقوم البطارية بامتصاص الرطوبة المحيطة، حيث تذوب الأملاح في الماء لتكوين محلول إلكتروليت يضمن شحنها.

يشرح أماي باندودكار، الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب بجامعة ولاية كارولينا الشمالية، أن البطارية لا تحتوي على إلكتروليتات سامة أو قابلة للاشتعال، لأنها تعتمد على الماء المالح. كما تبقى البطارية غير نشطة داخل عبوة محكمة الإغلاق إلى أن تتعرض للهواء، مما يطيل عمرها الافتراضي.

تتميز البطارية ببنيتها الفريدة التي تحافظ على أدائها حتى عند تعرضها للتشوه، إذ تشبه خلاياها حراشف البنغول وتتداخل بإحكام لتقليل الفجوات أثناء التمدد. وأظهرت محاكاة التصميم توزيع الأحمال بالتساوي خلال الانحناء والالتواء، مما يحافظ على كثافة الطاقة.

أثبتت الاختبارات قدرة البطارية على تشغيل جهاز قياس الأكسجين اللاسلكي بتقنية البلوتوث لمدة 30 ساعة، وهو ما يعادل أداء البطاريات التقليدية. كما أنها أخف وزناً من العديد من البدائل التجارية، وموادها متوافقة حيوياً وقابلة للتحلل الحيوي، ما يجعلها بديلاً آمناً لأيونات الليثيوم.

تتضمن البطارية خاصية التدمير الذاتي الطارئ، حيث يخزن مزيج جاف من الألومنيوم واليود في حجرة معزولة تحت غشاء السليلوز. وعند تعرض البطارية لضغط خارجي، يسمح الغشاء بمرور الرطوبة التي تحفز تفاعلاً يدمر البطارية خلال ثلاث دقائق. وقد تم اختبار هذه الخاصية باستخدام مستشعر غاز لاسلكي.

يرى الفريق البحثي أن هذا الابتكار لا يقتصر على كونه دليلاً علمياً فحسب، بل يمثل حلاً عملياً جاهزاً لتشغيل أجهزة إنترنت الأشياء والمعدات الطبية، مما يمهد الطريق لتطوير جيل جديد من الإلكترونيات.