غالباً معظم البطاريات الحاليه تستخدم المركبات الكيميائيه ما يجعلها غير صديقه للبيئه ولكن فريق من الباحثين من جامعة Maryland ينوي تغيير ذلك حيث نجح الفريق بقيادة Hongli Zhu في انتاج بطاريات قابله لإعادة الشحن بتكنولوجيا النانو nanoscale (يتم تصنيعها بمكونات يُقاس حجمها بالنانومتر مثل معالجات الحاسب) ومصنوعه من الخشب والتي تعد صديقه للبيئه تماماً وارخص بكثير من البطاريات الحاليه واطول عمراً واعلى كفاءه.

معظم بطاريات اليوم الحديثه تستخدم تكنولوجيا lithium-ion حيث تتكون من خلايا Cells يتحرك داخلها ايونات الليثيوم حاملة معها التيار من الطرف السالب للطرف الموجب من الالكترود (اقطاب كيميائيه) ما ينتج عنه تفريغ للشحنه في هاتف او اي جهاز الكتروني اخر، نفس الميداً يُستخدم في البطاريات “الخشبيه” الجديده ولكن بدلا من استخدام الليثيوم قام الفريق بإستخدام الصوديوم، حسناً ما فائدة الخشب اذاً؟، في هذا النوع من البطاريات بينما تقوم البطاريه بعملية اللشحن والتفريغ يحدث تضخم بشكل بطئ والذي بدوره سيقوم بكسر المواد المستخدمه لصنع البطاريه مع مرور الوقت ولكن الياف السليولوز الموجوده في الشجر تعتبر مرنه بشكل كافّ لتحمل هذه الإجهاد ما يجعل الخشب الخيار الامثل ليكون حاوياً لسوائل البطاريه ويمثل الجزء الفعّال منها.

بعد ان يتم تغطيتها بطبقه من مادة tin (نوع من انواع المعادن) يصبح بمقدرة هذه الالياف الحفاظ على البطاريه لتقوم ب 400 دورة شحن وهو ما يعد عمراً اطول بكثير من بطاريات الليثيوم الحاليه، بعد فتره تصبح الياف الفايبر متجعده ولكنها تبقى سليمه كفايه لتمثّل وسطاً جيداً لإنتقال الايونات بين القطبين. بطاريات Sodium-ion الخشبيه الجديده يمكنها اختزان طاقه بحجم 339 mAh/g قد لا يُعد قفزه كبيره ولكن بإعتبار ان التقنيه ما زالت في مراحلها الاولى وتستخدم الخشب فهو نجاح كبير، خاصة ان الفريق يعمل حالياً على تحسين التصميم لتصل قدرة التخزين الى 847 mAh/g.

تضمن هذه التكنولوجيا عمراً اطول للبطاريه نظراً لكثافة الطاقه المنخفضه لأيونات الصوديوم كما يمكن تصنيعها بمقاييس اكبر لتخزين قدر هائل من الطاقه في محطات الطاقه الشمسيه او المصانع. يعمل الفريق ايضاً على انتاج خلايا sodium-ion انحف الف مره من سُمك ورقة الطباعه العاديه والتي ستمثل اضافه جيده للتكنولوجيا الخاصه بهم وتقلل حجم البطاريات بشكل كبير.

كما نرى فالتكنولوجيا تتطور يوماً بعد يوم واصبح المستخدمين يتجهون للتحميل الالكتروني والمشاركه ما جعل الاقراص الضوئيه تبدو انها في حالة انقراض بغض النظر عن اقراص البلوراي التي قد يحميها انها مستخدمه من قبل اجهزة PS و Xbox، ولكن يبدو ان هذا الحال لن يستمر فقد استطاع العلماء تطوير تقنيه جديده للأقراص الضوئيه DVD بحيث تصل مساحة القرص الواحد الى 1 PB او Petabyte وهي قيمه تساوي مليون جيجابايت، اقراص DVD الحاليه تصل مساحة الطبقه الواحده منها الى 4.7 جيجابايت بينما اذا كانت طبقتين تصل الى ضعف تلك المساحه واقراص البلوراي تصل الطبقه منها الى 25 جيجابايت ويمكن اضافة الى اربع طبقات اخرى للقرص الواحد ما يوفر مساحه كبيره نعم ولكنها تحتاج لمشغل خاص غالي الثمن ولا يتوفر الا لدى قلّه من المستخدمين. الاقراص الصلبه ايضاً وصلت هذه الايام الى عِدة Terabyte بينما تقف اقراص SSD عند حاجز Terabyte وبأسعار مرتفعه جداً وبالتالي فإنجاز مثل هذا قد يعيد اقراص DVD للساحه مره اخرى.

مجموعه من مركز Micro-Photonics في جامعة سوينبيرن قامو بتطوير تقنيه جديده تسمح بزيادة سعة DVD العاديه لتصل الى واحد بيتا بايت اي مليون جيجابايت او الف تيرابايت كما ذكرنا وهذه التقنيه لا تغيّر شكل او حجم الاسطوانه وانما تُغيّر الليزر المستخدم لكتابة وقراءة البيانات من الاسطوانه.

التقنيات الحاليه تقوم بتسجيل البيانات على الاسطوانه عن طريق حفر 0 او 1 (وهي ما تمثل المعلومات في النظام الثنائي المستخدم لاجهزة الحاسب والاجهزه الالكترونيه بشكل عام) على سطح الاسطوانه متمثّله في نقاط Dots وهذه النقاط او الحُفر تمثل في دورها المعلومات المختزنه على الاسطوانه ولكن هناك حدود لعدد النقاط التي يمكن حفرها تِبعاً لحجم الحفر وحجم الاسطوانه نفسها وقال الفريق ان هناك قانون Abbe’s Limit والذي تم نشره بواسطة الفيزيائي Ernest Abbe عام 1873والذي ينص على ” اذا تم تسليط شعاع ضوئي عبر عدسه فإن قطر النقطه الناتجه عنه لا يمكن ان يكون اصغر من نصف الطول الموجي الخاص بذلك الضوء” وهذا ما يضع حداً لعدد النقاط التي يمكن حفرها على الاسطوانه واستطاع الفريق التغلب على هذا القانون لزيادة الحجم.

في البدايه قامو بإستخدام ليزر قياسيّ لكتابة البيانات ثم قامو بإستخدام ليزر على شكل حلقي يحيط بالشعاع الاول المستخدم في الكتابه ليقومو بتقليل قطره وبالتالي حفر نقاط بقطر اقل (اصغر من قطر شعرة الانسان بعشرة الاف مره). بهذه الطريقه الفريق لم يقم بكسر قانون Abbe وانما فقط ابتكر طريقه افضل مستفيداً من القانون وهذا القارئ يستخدم نفس اقراص الدي في دي الحاليه دون اي تعديل عليها بالاضافه الى انه بحجم الاجهزه العاديه المتداوله حالياً لانهم لم يغيّرو سوى مصدر الليزر ومع ذلك وللأسف الشديد لم يكن هناك اي اشاره ما اذا كانت هذه التقنيه سترى الاسواق او تاريخ ذلك.

تغلغلت التقنيه في كل شئ في حياتنا وها هي تصل الى مُلصقات الحائط، فبعد اليوم لن تضع مُلصقات الحائط للنظر اليها فقط وانما لتستمع اليها ايضاً بل وتعزف الموسيقى عليها بيديك، شركه هولنديه تُدعى Trapped in Suburbia قامت بتطوير مُلصق تفاعليّ والذي يعزف الموسيقى عندما تلمسه بيديك واطلق عليه اسم Sound Poster.

هذا الملصق تم تطويره بإستخدام طِلاء خاص من انتاج شركة Bare Conductive التي تعمل على تطوير وانتاج مواد و”ادوات” موصله كهربائياً مختلفه نوعاً ما عن المألوف لأغراض تعليميه وتجاريه. عندما تقوم بلمس المُلصق في نقطتين مختلفتين يتم تكوين تيار كهربائي يمرّ عبر الطِلاء الخاص ويُنتج صوتاً او موسيقى. هذا المُلص ليس متوفر تجارياً حالياُ وأفادت الشركه انها بصدد تطوير اختراعات اخرى تربط الفن بالتكنولوجيا.

 فيديو 

في مسابقه اقامتها معامل Sharp في اوروبا فاز Siobhán Andrews بالمركز الاول لإبتكاره لوحة تقطيع طعام يمكنها الاتصال بشبكاة الواي فاي اطلق عليها Chop-Syc، تبدو Chop-Syc مثل لوحة التقطيع الخشبيه الموجوده في اي منزل بواجهه بسيطه وجذابه ولكنها تخفي مميزات رائعه.

في الواقع هذا اللوح ليس مصنوع من الخشب إطلاقاً وانما يستخدم ماده اقوى عباره عن زجاج مضاد للخدش ولكنه يعرض خلفيات مختلفه منها الشكل الخشبي التقليدي وعند توصيل هذا الجهاز بشبكة الواي فاي يصبح لديه القدره على فتح مواقع الطهي المختلفه وتزويدك بمعلومات غذائيه متنوعه ومعلومات خاصه بالمقادير والمعايير الخاصه بالطعام تبعاً لمقاييس  recommended dietary allowances او RDAs التي وضعتها الاكاديميه الامريكيه للعلوم ومعهد الطب الامريكي. وكما قال Andrews هي في الاصل لوحة تقطيع عاديه ولكن السر يكمن في الشاشه التي تمكنك من الدخول لبعض المواقع وقراءة العديد من وصفات الطهي. في الوقت الحالي لم يتم تنفيذ وانتاج الجهاز فعلياً فهو ما زال في مرحلة التطوير ولكن في الفيديو ادناه نجد من يستخدم الـ iPad لنفس الفكره ولكن بعد ان اضاف طبقه رقيقه تحمي الشاشه من الخدش او القطع.

قام معهد روس لتكنولوجيا النانو Ross Nanotechnology بتطوير منتج اطلق عليه Rust-Oleum NeverWet حيث يستطيع هذا المنتج ان يقاوم الماء والسوائل، تم تصميمه بحيث يُمثل حاجز superhydrophobic (يقاوم الماء لدرجة ان قطرات الماء لا تتفتت عند الاصطدام به) حيث انه عند إصطدام اي سوائل به يكون حاجزاً يسبب تجمع السائل على شكل قطرات لتنجرف من على السطح دون ان تتمسك به وتسمى هذه الظاهره بـ  Lotus effect.

المنتج في الاصل عباره عن عُبوتين بهما سوائل يتم رش الاولي كطبقه اساسيه على ما تريد حمايته وتُرش الطبقه الثانيه فوقها لتكون حاجزاً ضد اي سائل.

يمكنكم مشاهدة الفيديو التالي لترى كيف يمكن ان تستخدم هذه الطريقه بأشكال مختلفه ومتنوعه في حياتنا يومياً.