اكتشف فريق دولي -مؤلف من مجموعة علماء من جامعة ولاية أوهايو، جامعة ولاية كارولينا الشمالية والأكاديمية الصينية للعلوم- كيفية التقاط الحرارة وتحويلها إلى كهرباء. يمكن أن يساهم هذا الاكتشاف في توليد طاقة أكثر كفاءة من الحرارة التي تنتج من عوادم السيارات، وعمليات استكشاف الفضاء، والعمليات الصناعية. قال “جوزيف هيريمانز – Joseph Heremans” -أستاذ الهندسة الميكانيكية والفضائية، والعالِم في تقنية النانو في جامعة ولاية أوهايو-: “بسبب هذا الاكتشاف، سنكون قادرين على توليد طاقة كهربائية أكثر من الحرارة التي ننتجها اليوم.”
يعتمد هذا الاكتشاف على جزيئات صغيرة تسمى “باراماجنون – paramagnon”، ولا تملك هذه المواد خواصًا مغناطيسية كاملة، إلا أنها تتميز بامتلاكها بعضًا من التدفق المغناطيسي. عندما يتم تسخين المغناطيس فإنه يفقد قوته المغناطيسية ويسمى عندها “باراماجنيت – paramagnet”، وتُخلق خاصية التدفق المغناطيسي، وهي ما يطلق عليها “الدوران”. يلتقط هذا الاكتشاف الحرارة من الوسط المحيط كحرارة الغرفة مثلًا.
وقال هيرمانز: “كانت الحكمة التقليدية ذات يوم، إذا كان لديك باراماجنيت وقمت بتسخينه، فلن يحدث شيء.” ووجدنا أن هذا غير صحيح. لم تكن الموصلات الكهربائية الحرارية التقليدية -التي كانت لدينا على مدار العشرين عامًا الماضية- فعالة، كما أنها تعطينا القليل من الطاقة فقط، مما أدى إلى استخدامها في مجالات محدودة للغاية.
تُعتبر المغناطيسات جزءًا مهمًا في جمع الطاقة من الحرارة، فعندما يتم تسخين أحد جوانب المغناطيس، يحصل الجانب الآخر (وهو الجانب البارد) على مزيد من المغناطيسية وينتج عنه دوران، مما يؤدي إلى توليد تدفق يدفع الإلكترونات الموجودة في المغناطيس ويولد الكهرباء. وقد وجد الباحثون أن جزيئات الباراماجنون تدفع الإلكترونات بما يقدر فقط بجزء من المليار من المليون من الثانية، وتعتبر هذه الفترة طويلة بما يكفي لجعلها قادرة على جمع الطاقة.
بدأ فريق البحث في اختبار الباراماجنون لمعرفة قدرته على إنتاج التدوير المغزلي اللازم في ظل الظروف المناسبة. قال هيرمانز: إن ما وجدوه هو أن الباراماجنون قادرة على إنتاج مستوى التدوير المغزلي الذي يدفع الإلكترونات، مما يتيح لنا جمع الطاقة.
كتابة: شيماء وصفي
مراجعة: سمية عبد القوي
تحرير: زياد محمد
تصميم: أمنية عبد الفتاح
