في عالم التكنولوجيا المتطورة، يتزايد الحديث عن إمكانية استخدام الجسم البشري كمصدر للطاقة للأجهزة القابلة للارتداء، وذلك بفضل ابتكارات في كيفية استغلال الطاقة المهدرة الناتجة عن اتصالات الجيل السادس (6G). قام باحثون من جامعة ماساتشوستس أمهرست بإنجاز بارز يتمثل في جمع الطاقة من إشارات التردد الراديوي الضائعة الناتجة عن الاتصالات عبر الضوء المرئي (VLC)، مما يسمح بتغذية الأجهزة الأخرى بالطاقة من خلال الجسم البشري. سنستكشف في هذا المقال تفاصيل هذه التقنية الثورية وتطبيقاتها المحتملة، بالإضافة إلى كيفية تأثيرها على الأجهزة القابلة للارتداء، والمساهمة في حل مشاكل حياة البطارية التي تواجهها هذه الأجهزة في حياتنا اليومية.
تقنية تسخير الطاقة من الجسم
في عالم اليوم، تزدهر التكنولوجيا القابلة للارتداء بشكل متزايد، حيث توفر للمستخدمين مجموعة من الميزات المفيدة، من تتبع الحالة الصحية إلى إدارة الرسائل والتنبيهات. ومع ذلك، يظل الشاحن يعد عائقًا كبيرًا في استفادة المستخدمين من هذه الأجهزة. تعمل دراسة حديثة من جامعة ماساتشوستس أمهيرست على تقديم حل مبتكر من خلال تسخير الطاقة الضائعة من إشارات الاتصالات اللاسلكية، ما قد يحوّل جسم الإنسان إلى بطارية لتشغيل الأجهزة القابلة للارتداء. تعتمد هذه التكنولوجيا على مفهوم “التواصل عبر الضوء المرئي” (VLC) الذي يستخدم ومضات سريعة من الضوء لنقل البيانات.
تعتبر إشارات RF الضائعة، الناتجة عن تقنيات VLC، فرصة كبيرة لاستعادة الطاقة. تمثل هذه الدراسات خطوة نحو تطوير الأجهزة القابلة للارتداء التي يمكن أن تستفيد من هذه الطاقة، مما يقلل من الحاجة إلى الشحن المنتظم. كما تدعم هذه الدراسة فكرة تأمين مصدر طاقة مستدام لهذه الأجهزة مما قد يحسن من تجربة المستخدم بشكل كبير.
عبر استخدام لفائف نحاسية صغيرة وغير مكلفة تتصل مباشرة بالجلد، تمكن الباحثون من تحقيق كفاءة تصل إلى 10 أضعاف مقارنة باستخدام هذه اللفائف بشكل منفصل. يشير ذلك إلى أن الجسم يمكن أن يعمل كوسيلة لتعزيز فعالية جمع الطاقة الضائعة، مما يبشر بمستقبل جديد في تصميم الأجهزة القابلة للارتداء.
تصميم “Bracelet+” وإمكانياته
تمثل تجربة الباحثين في تصميم “Bracelet+” خطوة ملموسة في استخدام الابتكارات التكنولوجية لتسهيل الحياة اليومية. يتكون التصميم من بسيطة من لفائف نحاسية يمكن ارتداؤها كأساور أو عقود أو حتى خواتم. يقول مؤلفو الدراسة إنه يمكن إنتاج هذا الجهاز بتكلفة تقل عن خمسين سنتًا، وهو ما يجعله متاحًا على نطاق واسع.
عند النظر في تطبيق هذا التصميم، يمكن أن نرى إمكانياته في دعم أنواع مختلفة من الأجهزة، وخاصة أجهزة استشعار الصحة التي تتطلب قدرًا ضئيلاً من الطاقة مثل أدوات مراقبة النشاط البدني أو أجهزة مراقبة ضغط الدم. هذه الأجهزة، التي غالباً ما تُستخدم لفترات طويلة دون الحاجة إلى شحن، ستستفيد بشكل كبير من مصدر الطاقة الذي قد يوفره bracelet+.
إحدي الفوائد الرئيسية لتصميم “Bracelet+” هي القدرة على العمل كمزود طاقة في الموقع. بدلاً من الحاجة إلى نقاط شحن خارجية، سيكون بإمكان المستخدمين الاستفادة من الطاقة المتاحة على مدار اليوم أثناء ممارسة الأنشطة اليومية. نتحدث هنا عن إمكانية تحميل الطاقة أثناء التنقل، وبالتالي تحسين اعتمادية الأجهزة القابلة للارتداء.
آفاق تطوير 6G وتأثيرها على تكنولوجيا الطاقة
بينما تتطور التكنولوجيا، تلوح في الأفق تقنية 6G التي من المقرر أن تحدث ثورة في كيفية تواصل الأجهزة الإلكترونية. تتضمن 6G استخدام تقنيات جديدة مثل تواصل الضوء المرئي (VLC) التي تسمح بنقل البيانات بسرعة أكبر. على الرغم من أن تقنية 6G لا تزال بعيدة عن التطبيق الواسع، فإن الخطة لتطوير بنية تحتية تدعم هذه التكنولوجيا تعد خطوة لكشف الإمكانيات الكامنة.
ستتيح تقنيات 6G استخدامات متعددة ومزايا جديدة في مجال الطاقة، مما يؤدي إلى تطوير أجهزة أكثر كفاءة تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة. مع تقدم هذا التطور، يمكن أن يصبح مفهوم تجميع الطاقة الضائعة من التفاعلات اليومية جزءًا أساسيًا من تصميم أي جهاز إلكتروني في المستقبل.
إحدى الرؤى المستقبلية هي أن تكون هذه التكنولوجيا بمثابة نظام متكامل يسهم في توفير طاقة مستدامة لأجهزة متعددة، بدءًا من الساعات الذكية إلى الأجهزة الطبية التي تتطلب مراقبة دائمة. ومع ذلك، يجب العمل على التحسينات التقنية والبحث في إعطاء الأولوية للاستخدام الفعال للطاقة المستدامة قبل بدء التوسيع العالمي لمثل هذه الشبكات المتقدمة.
تحديات مستقبلية وتحسينات مطلوبة
على الرغم من النتائج الواعدة للدراسة المذكورة، تظل هناك تحديات كبيرة تحتاج إلى معالجة من قبل باحثي ومطوري التكنولوجيا. تشمل هذه التحديات الكفاءة الإجمالية لنقل الطاقة، استجابة التكنولوجيا للظروف البيئية، وسلامة استخدام الأجهزة على الجسم البشري.
كما أن هناك حاجة إلى تحسين وسائل الربط بين الأجهزة القابلة للارتداء ونظام الطاقة الجديد. يجب أن يكون هناك بروتوكول موحد يضمن قدرة الأجهزة المختلفة على الاستفادة من الطاقة المحصلة دون حدوث تعارض في الأداء أو فعالية التشغيل.
يتطلب أيضًا الأمر دراسة عميقة للأبعاد الأخلاقية لاستخدام طاقة الجسم. كيف ستؤثر هذه الأجهزة على حياة الأفراد في المدى البعيد؟ هل هناك مخاطر محتملة من استخدام جسم الإنسان كمصدر طاقة؟ تلك أسئلة وما يعادلها يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار لضمان توازن آمن بين الابتكار والرفاهية البشرية.
تم استخدام الذكاء الاصطناعي ezycontent
اترك تعليقاً