ابتكار جديد يسمح بشحن الساعات الذكية من حرارة الجسم

الخميس، 12 مارس 2026 03:10 ص

الساعات الذكية

كشف فريق من الباحثين عن مادة بوليمرية مبتكرة يمكنها تحويل فرق درجات الحرارة بين جسم الإنسان والبيئة المحيطة إلى طاقة كهربائية، ما يفتح الباب أمام إمكانية شحن الأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية باستخدام حرارة الجلد بشكل مباشر، ويعتمد الابتكار على طبقات رقيقة ذات بنية مسامية قادرة على عزل الحرارة وفي الوقت نفسه نقل الشحنات الكهربائية بكفاءة كافية لتغذية مكونات إلكترونية صغيرة.

توليد تيار كهربائي ضعيف

وتعتمد الفكرة على مبدأ فيزيائي بسيط يتمثل في وجود فرق حراري طبيعي بين حرارة جسم الإنسان التي تبلغ في المتوسط نحو 37 درجة مئوية ودرجة حرارة الهواء المحيط، وعند استخدام مواد حرارية-كهربائية مناسبة يمكن استغلال هذا الفرق لتوليد تيار كهربائي ضعيف لكنه مستمر، وهو ما قد يساعد في تشغيل بعض الحساسات داخل الساعة الذكية أو إطالة عمر البطارية بين مرات الشحن.

وصمم الباحثون مادة تشبه الإسفنج الدقيق تحتوي على مسامات متدرجة الحجم، وهو ما يحد من انتقال الحرارة عبرها بينما يسمح بمرور الإلكترونات بشكل أفضل، وهذا التوازن بين العزل الحراري والتوصيل الكهربائي يمثل أحد التحديات الرئيسية في تطوير المواد القادرة على تحويل الحرارة المهدرة إلى طاقة مفيدة، ويعد خطوة مهمة نحو دمج هذه التقنية في الأجهزة القابلة للارتداء.

ويرى الباحثون أن دمج هذه الطبقات البوليمرية داخل سوار الساعة أو هيكلها يمكن أن يتم دون زيادة ملحوظة في الوزن أو السمك، ما قد يتيح توليد طاقة صغيرة لكنها مستمرة طوال فترة ارتداء الجهاز، وبهذه الطريقة يمكن تقليل الحاجة إلى الشحن المتكرر، وهو أحد أبرز التحديات التي يواجهها مستخدمو الساعات الذكية مثل Apple Watch.

تحمل الانحناء المستمر والرطوبة والاحتكاك

ولا تزال التقنية في مراحلها البحثية الأولى، إذ تحتاج إلى اختبارات طويلة للتأكد من قدرتها على تحمل الانحناء المستمر والرطوبة والاحتكاك، إضافة إلى التحقق من توافقها مع الجلد عند ارتدائها لفترات طويلة، ويتعين اجتياز اختبارات السلامة الحرارية والبيولوجية قبل طرحها في منتجات تجارية.

ويأتي هذا التوجه ضمن جهود أوسع لتطوير أجهزة تعتمد على مصادر طاقة محيطة مثل الحرارة أو الضوء، خصوصًا مع تزايد الاهتمام باستغلال الطاقة المهدرة، وتشير دراسات إلى أن أكثر من 60% من الطاقة المستخدمة عالميًا تتحول إلى حرارة غير مستغلة، ما يدفع الباحثين إلى البحث عن طرق لاستعادتها وتحويلها إلى طاقة مفيدة في التطبيقات اليومية.