أفاد الباحثون من المعهد الملكي للتكنولوجيا KTH في ستوكهولم، أنهم طوروا مزيجاً واعداً من الطلاء الكهروحراري للأجهزة التي تولد حرارة أفل من 100 درجة مئوية، والذي يمكنه تحويل هذه الحرارة إلى كهرباء للاستفادة منها بواسطة الجهاز نفسه أو أي جهاز آخر.

يعتمد مبدأ العمل على تسخين أحد طرفي المادة الكهروحرارية، الذي يسبب تحرّك حاملات الشحنة بعيداً عن الطرف الساخن باتجاه النهاية الباردة، ما ينتج تياراً كهربائياً، ويتمثل التحدي هنا في التحكم بالناقلية الحرارية ومقاومة المواد والحفاظ على الأداء مع مرور الوقت.

يقول أستاذ كيمياء المواد في KTH، محمد توبراك، إن البحث الذي أجراه فريقه ركّز على تصميم وتطوير المواد الكهروحرارية الهجينة متناسبة مع درجات الحرارة الوسطية، حيث يتم دمج أشباه الموصلات الصلبة مع المواد المرنة مثل البوليمرات، لصناعة الحبر.

يشير توبراك أيضاً إلى إمكانية تطبيق الطلاء على أي سطح يبدد الحرارة، لتوليد الطاقة الكهربائية، كما أكد أن البحث يحقق تقدماً في اكتساب فهم أفضل لقدرات وقيود المكونات المستخدمة في تصميم المواد الكهروحرارية الهجينة، قائلاً: "تفتح هذه النتائج طرق جديدة منخفضة التكلفة ومستدامة لإنتاج الطلاء الكهروحراري على نطاق واسع، ومن المتوقع على المدى القصير أن يكون لهذا تأثير على إنترنت الأشياء وتطبيقات الطاقة المنخفضة الأخرى، يمكن أن تحل محل البطاريات من خلال استخدامها كطلاء للإلكترونيات التي يمكن ارتداؤها"، ويتابع: "على المدى الطويل، ومع استخدام تركيبات المواد الحرارية غير العضوية الأكثر استدامة و البوليمرات الحيوية المستدامة مثل السليلوز والمواد النباتية، فإن استخدام هذه التكنولوجيا في مجالات واسعة سيؤثر على تكيّف التكنولوجيا الكهروحرارية لتحقيق كفاءة تحويل الحرارة إلى كهرباء، كوسيلة تكميلية للانتقال للطاقة النظيفة".

تم تنفيذ العمل بالتعاون مع جامعة فالنسيا الإسبانية وجامعة وارويك البريطانية، وحصل البحث على تمويل من وكالة الطاقة السويدية ومجلس البحوث السويدي وبرنامج Horizon 2020 للبحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي.

المصدر