القاهرة : الأمير كمال فرج.

قد يمهد اكتشاف علمي جديد الطريق لتطوير مكثفات فائقة Supercapacitors شقادرة على شحن الهواتف والحواسيب المحمولة في غضون 60 ثانية فقط، وشحن السيارات الكهربائية في عشر دقائق لا غير.

ذكرت نور السياعي في تقرير نشرته مجلة Futurism إن "جامعة كولورادو بولدر أعلنت في بيان صحفي أن باحثيها حققوا طفرة نوعية في فهم سلوك الجزيئات الأيونية المشحونة. ويعد هذا الاكتشاف المفتاح لحل المعضلات اللوجستية المتعلقة بقدرات تخزين الطاقة في المكثفات الفائقة، وهو أمر طال انتظاره في الأوساط العلمية".

لطالما طُرحت المكثفات الفائقة كبديل يتيح شحن الأجهزة الإلكترونية بسرعة البرق، ولكن حتى الآن، عجز العلماء غالباً عن إيجاد وسيلة لزيادة كثافة الطاقة فيها لتضاهي أو تتجاوز بطاريات الليثيوم أيون. وبالمقارنة مع البطاريات التقليدية، التي يمكنها تخزين طاقة تزيد بعشرة أضعاف عما تخزنه المكثفات الفائقة الحالية، ظلت هذه التقنية حبيسة نطاق "الممكن" دون أن تصبح "عملية" بعد.

إلا أن أنكور غوبتا، المهندس الكيميائي والحيوي والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة المنشورة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، يرى أن هذا الواقع قد يتغير قريباً.

وصرح غوبتا في البيان الصحفي قائلاً: "تكمن الجاذبية الأساسية للمكثفات الفائقة في سرعتها، لذا كان السؤال: كيف يمكننا جعل شحنها وإفراغها للطاقة أسرع؟ الإجابة هي: عبر جعل حركة الأيونات أكثر كفاءة".

يزعم غوبتا وزملاؤه أنهم توصلوا إلى تحديث لـ "قانون كيرشوف"، وهو المبدأ الأساسي في نظرية التيار الكهربائي الذي ينص على أن الجهد الكهربائي يجب أن يتحرك في مسارات مغلقة محددة.

وقد اكتشف غوبتا وفريقه أن الأيونات تتحرك عبر البيئات المسامية (مثل تلك الموجودة في المكثفات الفائقة) بشكل مختلف عما هو متوقع عند اتباع قانون كيرشوف بصرامة. ويمثل هذا التعديل على المبدأ القديم ثورة في قدرة التخزين الخاصة بهذه التقنية.

ويعلق غوبتا على ذلك بقوله: "هذه هي القفزة النوعية في عملنا، لقد عثرنا على الحلقة المفقودة"، وأشار في مقابلته إلى أن هذه النتائج قد تحمل تداعيات هائلة على "مستقبل كوكب الأرض".

بالطبع، لا يزال أمام الباحثين عمل طويل قبل أن يصبح من الممكن تطبيق هذا الاكتشاف في أجهزة تخزين الطاقة من الجيل القادم، هذا إن تم تطبيقه فعلياً، ومع ذلك، فإنه يمثل نظرة مثيرة لما قد يؤول إليه مستقبل التكنولوجيا.