الجمعة 29 مارس 2024 أبوظبي الإمارات
مواقيت الصلاة
أبرز الأخبار
عدد اليوم
عدد اليوم
اقتصاد

معهد مصدر يطور مواد للحماية وبطاريات أكثر فعالية

معهد مصدر يطور مواد للحماية وبطاريات أكثر فعالية
20 سبتمبر 2016 20:11
أبوظبي (الاتحاد) كشف معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، الجامعة البحثية المستقلة للدراسات العليا التي تركز على تقنيات الطاقة المتقدمة والتنمية المستدامة، نجاح باحثيه في تطوير نوع جديد من «ورق البوكي»، وهي عبارة عن رقائق تتشكل من الأنابيب الكربونية وتتميز بخواص توصيل حراري وكهربائي أفضل مقارنة بالرقائق المتوافرة، حسب بيان أمس. ويمكن الاستفادة من هذه المادة المبتكرة في تطوير مركبات تتميز بخفة وزن فائقة، ويمكن الاستفادة منها في العديد من التطبيقات المهمة في قطاعي الطيران والطاقة، مثل تصنيع مواد متقدمة لحماية الطائرات من صواعق البرق وتطوير بطاريات ليثيوم-أيون أكثر كفاءة. فقد قام فريق بحثي في معهد مصدر، ضم كلاً من الدكتور راشد أبو الروب والدكتورة أمل الغافري، الأستاذين المشاركين في قسم الهندسة الميكانيكية وهندسة المواد، والدكتور حماد يونس، الباحث في دراسات ما بعد الدكتوراه، بتطوير الرقاقة النانوية «ورقة البوكي» بالاعتماد على أنابيب نانوية طورتها شركة الأمن والفضاء وتكنولوجيا المعلومات العالمية «لوكهيد مارتن». وفي وقت سابق من هذا العام، نشر ورقة بحثية حول هذا المشروع البحثي في مجلة «الماس والمواد ذات الصلة»، وقام بإعدادها طالب الدكتوراه في معهد مصدر مهفوزار رحمن، وخريج ماجستير الهندسة الكيميائية أحمد دلق. وتتميز البنى الكربونية التي قدمها «قسم الحلول التطبيقية للبنى النانوية» في شركة لوكهيد مارتن بخصائص فريدة وتوصيل جيد للحرارة والكهرباء. وهذه البنى عبارة عن رقاقات سوداء دقيقة تتكون من مئات الأنابيب النانوية التي يتشكل كل واحد منها من شرائح من الجرافين وحيدة الذرة ملفوفة التي يتم لفها على شكل أنبوب لتوفير خصائص ميكانيكية وكهربائية وحرارية فائقة. وأشارت الدكتورة الغافري إلى أن البنى النانوية التي توفرها لوكهيد مارتن تنطوي على خصائص مهمة يمكن استغلالها في العديد من التطبيقات، لكن من الصعب استخدامها وهي بصيغة بودرة من الرقاقات الدقيقة. من جهته، قال الدكتور أبو الروب: «لدينا طريقة خاصة تُمكن أنابيب الكربون النانوية من القيام بعملية رصف ذاتي ضمن ورق البوكي، ويعد هذا الرصف الذاتي عاملاً رئيساً في تعزيز الخواص الكهربائية والحرارية والميكانيكية لورق البوكي الذي نقوم بتطويره». وعلى الرغم من الحجم المجهري لأنبوب الكربون النانوي الذي يعد أرفع من شعرة الرأس بعشرة آلاف مرة، فإنه يلعب دوراً هائلاً في مجال التكنولوجي، إذ يعد كل أنبوب كربون نانوي أقوى بـ 200 مرة وأكثر مرونة بخمس مرات وأفضل توصيلاً للكهرباء بخمس مرات من الحديد. وبفضل قوتها وخصائصها الحرارية والكهربائية الفائقة وحجمها الدقيق، يمكن استخدام أنابيب الكربون النانوية في العديد من التطبيقات، نذكر منها تصنيع أجهزة تخزين للطاقة الفائقة النحافة، ورقاقات حاسوبية أصغر حجماً وأكثر كفاءة، وخلايا شمسية كهروضوئية، وإلكترونيات مرنة، وأجهزة الكشف عن السرطان، ونظم طلاء مقاومة للصواعق للطائرات. ووفق تقرير صادر عن «غلوبال إندستري أناليستس»، تبلغ القيمة الحالية لسوق الأنابيب النانوية العالمي نحو 5 مليارات دولار، فضلاً عن أن حصتها من السوق تشهد تنامياً كبيراً، ما يعكس تزايد الاهتمام العالمي بهذه المادة الفريدة. واستناداً إلى اهتمامه بهذه التكنولوجيا الناشئة، أطلق معهد مصدر العديد من المشاريع البحثية المتقدمة التي تركز على الاستفادة من أنابيب الكربون النانوية التي يهدف بعضها إلى تطوير مواد إسمنتية معززة بالأنابيب النانوية، وكذلك مكثفات كهربائية فائقة يمكن شحنها بمقدار يصل إلى أكثر من 50 ضعفاً، وأغشية قادرة على احتجاز الملوثات العضوية الدقيقة.
جميع الحقوق محفوظة لمركز الاتحاد للأخبار 2024©