ابتكار علمي 2025.. يمدد عمر بطاريات الهواتف الذكية بشكل ملحوظ

تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية يمثل خطوة علمية ملموسة حققها باحثون روس، حيث طوروا تقنية جديدة تعتمد على تعديلات دقيقة داخل الخلايا الكهربائية؛ يأتي هذا الابتكار من معهد يوف للفيزياء التقنية التابع لأكاديمية العلوم الروسية، بالتعاون مع معهد الفيزياء النووية التابع لمعهد كورتشاتوف الوطني للبحوث، ويهدف إلى مواجهة التحديات اليومية التي تواجه المستخدمين في استنزاف الطاقة السريع. فبدلاً من الاعتماد على التصاميم التقليدية، ركز العلماء على تحسين المكونات الأساسية لتقليل التآكل وتعزيز الاستدامة، مما يعد بتجربة أفضل للأجهزة المحمولة في حياتنا اليومية.

كيف يساهم تعديل الفاصل في تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية

يعتمد الابتكار الأساسي على تغيير دور الفاصل داخل بطاريات الليثيوم أيون، الذي يفصل بين الأقطاب الكهربائية ويسمح بحركة الأيونات؛ فقد أضاف الباحثون جزيئات نانوية من ثاني أكسيد السيليكون إلى هذا الجزء، مما يمنحه طبقة واقية تحمي من التسربات والتفاعلات غير المرغوبة، وهذا التعديل يجعل البطارية أكثر مقاومة للحرارة الزائدة أثناء الشحن أو الاستخدام الطويل، كما يزيد من كثافة الطاقة المخزنة، فتصبح قادرة على تخزين المزيد من الكهرباء في مساحة أقل؛ نتيجة لذلك، يطول العمر الافتراضي للبطارية بنسبة ملحوظة، وتقل فرص الانهيار المفاجئ الذي يزعج مستخدمي الهواتف، وهو أمر يعزز من ثقة المستهلكين في أداء أجهزتهم اليومي.

الفوائد الرئيسية لتقنية تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية

من أبرز المزايا لهذا التطوير زيادة المتانة العامة لبطاريات الليثيوم أيون، التي تشكل القلب النابض لمعظم الأجهزة الإلكترونية؛ فهي ليست مجرد تحسين في الطول، بل يشمل أيضاً تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى مستويات قد تؤدي إلى تلف التصاميم القديمة، ومع ذلك، يظل التركيز على الاستخدام في الهواتف الذكية، حيث يعاني المستخدمون من حاجة متكررة للشحن اليومي؛ الآن، مع هذه الإضافات النانوية، تتحسن كفاءة الشحن والتفريغ، مما يعني استهلاكاً أقل للطاقة وأداءً مستقراً لفترات أطول، وهذا يفتح آفاقاً لتقليل النفايات الإلكترونية، إذ تقلل من الحاجة إلى استبدال البطاريات بشكل متكرر؛ بالإضافة إلى ذلك، يساعد في تلبية الطلب المتزايد على الأجهزة سريعة الاستجابة دون انقطاع.

تطبيقات واسعة لبطاريات الليثيوم أيون المحسنة

تشمل استخدامات بطاريات الليثيوم أيون، بعد تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية بهذه الطريقة، مجالاً واسعاً يتجاوز الأجهزة الشخصية؛ فهي ضرورية في الإلكترونيات الاستهلاكية مثل الهواتف والحواسيب المحمولة، بالإضافة إلى وسائل النقل الكهربائية والأدوات الصناعية، وحتى التطبيقات الطبية التي تتطلب طاقة موثوقة لأجهزة الرصد الحيوي؛ وفي كل هذه الحالات، يأتي التحسين من القدرة على إعادة الشحن المتكرر دون فقدان كفاءة، مما يدعم الاقتصادات الخضراء والاستدامة البيئية، ومع تزايد الاعتماد على الطاقة القابلة للشحن، يصبح هذا الابتكار عاملاً حاسماً في تطوير التقنيات المستقبلية؛ لتوضيح ذلك، إليك نظرة على بعض الاستخدامات الرئيسية:

• الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة، حيث يطيل الاستخدام اليومي دون شحن متكرر.
• أجهزة الكمبيوتر المحمولة، لدعم المهام الطويلة في العمل عن بعد.
• وسائل النقل الكهربائية مثل السيارات، لزيادة المدى دون زيادة الوزن.
• الأدوات الصناعية، في بيئات الحرارة العالية أو الرطوبة.
• التطبيقات الطبية، مثل أجهزة الغرسات التي تحتاج إلى موثوقية طويلة الأمد.

خطط التطوير المستقبلي لتعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية

يرى العلماء في معهد يوف وكورتشاتوف أن الخطوة التالية تكمن في تقليل سمك الفاصل المعتمد على الجزيئات النانوية من السيليكات والمادة الرابطة العضوية، مما يسمح بتصغير حجم البطارية ككل؛ هذا التعديل سيحافظ على الكفاءة العالية مع جعل الجهاز أخف وزناً وأكثر ملاءمة للتصاميم الرفيعة في الهواتف الحديثة، وبالتالي، يعزز من تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية دون تنازلات؛ لمقارنة سريعة بين التصميمين، يمكن الرجوع إلى الجدول التالي:

مع هذه التطورات، يبدو أن مستقبل تعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية يحمل وعوداً كبيرة، خاصة في عالم يعتمد على الطاقة المستدامة.