تحويل إشارات الـ”واي فاي” إلى طاقة قابلة للاستخدام

نحن محاطون دائمًا بالموجات الكهرومغناطيسية مثل إشارات الـ”واي فاي” Wi-Fi و”بلوتوث” Bluetooth. ماذا لو تمكّنّا من تحويل الفائض غير المستخدم من تلك الموجات إلى طاقة قابلة للاستخدام؟

في إجابة على هذا السؤال، طور باحثون في “جامعة توهوكو”، و”جامعة سنغافورة الوطنية”، و”جامعة ميسينا”، تقنية جديدة لتحويل إشارات الترددات #الراديوية المنخفضة الطاقة، كتلك المستخدمة في الـ”واي فاي” و”بلوتوث”، إلى تيار كهربائي مباشر، على غرار ذلك الذي نحصل عليه من البطاريات. ومن المستطاع دمج هذه التقنية بسهولة في وحدات تجميع الطاقة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الاستشعار، ما يتيح تشغيلها من دون الاضطرار إلى استعمال البطارية.

وقد نشرت هذه النتائج في مجلة “نيتشر إلكترونيكس” Nature Electronics خلال الأسبوع الجاري.

ويتمثل الجانب السلبي لهذه الطريقة بأنّ مصدر الإشارة، أي موجات الراديو المنخفضة الطاقة، يجب أن يكون على مقربة من الجهاز الإلكتروني المزمع تزويده بالتيار الكهربائي المُوَلَّد من تلك الموجات.

وفي الوقت الحاضر، تتوفر تقنيات تجريبية عدّة لتحويل موجات الراديو إلى تيار كهربائي، لكنّها تواجه مشكلة الانخفاض في كفاءة ذلك التحويل، بمعنى أنّ التيار المُوَلَّد يكون ضعيفاً.

ولمواجهة هذه التحديات، طوّر فريق البحث تقنية تستند إلى التعامل مع الموجات التي تمتلك بطبيعتها أشكالاً دائرية، في تحويل الإشارات الراديوية الضعيفة إلى تيار كهرباء مستمرّ.

لنتحدّث عن الحصاد

في اللغة التقنية، يُشار إلى جمع مصادر الطاقة الموجودة في محيط الأشياء، كموجات الـ”واي فاي” ثمّ تحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام باسم “الحصاد”.

وبالاستناد إلى الإنجاز العلميّ الآنف الذكر، تستطيع الأجهزة الصغيرة أن تحصد الطاقة من الموجات الراديوية الضعيفة، وتقلّل من اعتمادها على البطارية، ما يخفّف أيضاً من الضرر البيئيّ المتضمن في رمي البطاريات المستهلكة.

وتفيد تلك التقنية في إمداد الأجهزة الإلكترونية بالكهرباء في المناطق النائية، عبر بثّ إشارات لاسلكي إلى تلك المناطق.

ومستقبلاً، قد يؤدّي التعمّق في السيطرة عل هذه التكنولوجيا إلى اعتماد خيار الطاقة البديلة الخضراء المستدامة ذاتيّاً، ما يفتح الباب أمام إيجاد حلول لمجموعة من المشاكل في الطاقة والبيئة.