تويت
مهندسون من جامعة ميتشيغان(Michigan) تمكنوا من إضافة تطوير جديد للألواح الشمسية1، مستلهمين نموذجهم الجديد من نموذج فني ياباني قديم يدعى “كيريغامي2” وهو شبيه بفن “أوريغامي3” الذي يتضمن قص الأوراق وطيّها. الباحثون تمكنوا من الوصول لهذا النموذج من خلال لف، طي، وقص طبقات رقيقة من الألواح الشمسية بطريقة تجعلها أكثر فعالية.
بفضل التصميم الفريد لهذه الألواح، يمكنها ملاحقة مسار الشمس خلال حركتها على مدار اليوم. وهذا ما يميزها عن النموذج القديم المصمم للتموضع بشكل ثابت على سطح مستوٍ ليجمع فقط ضوء الشمس الساقط عليه مباشرةً فينحصر عمله فقط خلال فترات قليلة من النهار، ما يجعله محدود الفعالية.
هذا التطوير جاء نتيجة لعمل هارون لامورو(Aaron Lamoureux) أحد طلاب الدكتوراه بالتعاون مع البروفيسور ماكس شتين(Max Shtein) و فنان الأوراق ماثيو شليان(Matthew Shlian) لإيجاد أفضل نموذج لاستخدام صفائح الكابتون4 البلاستيكية، والتي تتضمن بالأصل خلايا شمسية ملتصقة على سطحها.
تطبيق أسلوب كريغامي في قص صفائح الخلايا الشمسية، مكَّن الباحثين من شدها، ما ساعد على التواء البلاستيك. الهدف من هذا هو شد وطيّ الصفيحة لتكون بزاوية مماثلة لزاوية الشمس خلال تحركها بشكل قوسي في السماء، ما يبقي مصفوفة الخلايا الشمسية على محاذاة من أشعة الشمس طوال فترة سطوعها وبالتالي الحصول على قيمة عظمى للإشعاع الشمسي.
تقنية الصفائح المتحركة التي يمكنها الالتواء مع حركة الشمس تعتبر خاصة جديدة تمامًا، ووِفقًا لِما أظهرته التجارب، استطاعت الألواح القابلة للالتفاف إنتاج طاقة أعلى بمقدار 36% من الألواح التقليدية، وكان نظام الألواح الشمسية4 المتحرك أكثر فاعلية بشكل طفيف، حيث أنتج 40% من الطاقة أكثر من الألواح التقليدية.
حتى الآن مازالت هذه التقنية ثقيلة ومكلفة، لكنها تعتبر واعدة للغاية. أما عن الناحية الجمالية، فيعد هذا التصميم فريدًا من نوعه ليس فقط لأنه أكثر كفاءة من الألواح الشمسية المسطحة بل إنه لربما أكثر جاذبية أيضًا.
1- اللوح الشمسي (اللوح الضوئي الجهدي): هو مجموعة متشابكة من الخلايا الضوئية الجهدية والتي تعرف أيضاً بالخلايا الشمسية والتي تسمح بإنتاج الكهرباء عند تعرضها للضوء. وتستخدم مجموعات من الألواح الضوئية الجهدية لغرض إنتاج الكهرباء على المستوى المنزلى وأيضا الصناعي وتدفئة حمامات السباحة في البلاد الباردة. كذلك تستغل الألواح الضوئية الجهدية في إمداد محطة الفضاء الدولية بالتيار الكهربائي.
2– الكيريغامي من (كيري) تعني (قطع) و (الغامي) تعني (ورقة): و هو فرع من الأوريغامي حيث يتم طي الورق لكن مع استخدام الصمغ أو المقص لصنع الشكل المراد. يعتمد هذا النمط من الفن على مفهوم التناظر، تم الاعتراف به على نطاق واسع كشكل من أشكال الفن الحقيقي في جميع أنحاء الثقافة الآسيوية.
3– الأوريغامي (折り紙) من (أوري) و معناه (الطي) و (الغامي) معناه الورق. هو الفن الياباني التقليدي لطي الورق. الذي بدأ منذ القرن السابع عشر الميلادي. و بدأ يتوسع إلى بقية أنحاء العالم في القرن التاسع عشر. و منذ ذلك الوقت تحول إلى شكل من أشكال الفن الحديث. الهدف من هذا الفن هو تحويل الورق المسطح من خلال تقنيات الطي إلى جسم ثلاثي الأبعاد له شكل محدد عادةً ما يشبه كائن ما أو حالة عامة.
4- الكابتون: مادة كيميائية عبارة عن صفائح بوليميدية تم تطويرها من قبل شركة دو بونت(DuPont)الأميركية، تتميز بثباتها في مجموعة واسعة من درجات الحرارة تتراوح بين -269 إلى +400 سيليزية.
5-أنظمة الألواح الشمسية(الأنظمة الضوئية الكهربائية): تتكون من مصفوف للألواح الضوئية الجهدية، ومحول كهربائي، وبطارية.
المصدر:ibelieveinsci