هل يمكن أن تتحول أجنحة النحل إلى مصدر للطاقة؟

طوّر باحثون من معهد Beijing للتكنولوجيا وجامعة Sun Yat-sen جهازًا فائق الخفة لاستخلاص الطاقة يعتمد على مبدأ الكهروضغطية، ويعمل من خلال التقاط الاهتزازات الناتجة عن حركة جذع النحلة أثناء طيرانها الحر. لا يتجاوز وزن هذا الابتكار 46 ميليغرامًا، أي أقل من وزن حبّة أرز واحدة، ما يجعله خفيفًا بما يكفي ليحافظ النحل على حرية حركته دون أن يتأثر سلوكه أو أداؤه الطبيعي أثناء التحليق. وقد صُمّم الجهاز بعناية ليكون متناغمًا تمامًا مع نمط حركة النحل، دون أن يسبّب له أي إزعاج أو يتداخل مع وظائفه الحيوية.

يتكوّن هذا الجهاز من طبقات رقيقة من مادة بولي فينيلدين فلورايد ، إلى جانب قواعد نحاسية مقطوعة بدقة باستخدام الليزر، ومثبتة باستخدام مادة لاصقة موصلة للكهرباء. وقد تم دمج بنية مزدوجة البلورات في التصميم بهدف تعزيز إنتاج الجهد الكهربائي. كما جرى ضبط التصميم ليتوافق مع التردد الطبيعي لاهتزازات النحل، مع تحسين مركز الثقل لتحقيق كفاءة أعلى في الأداء. وأظهرت اختبارات الأداء أن الجهاز قادر على توليد جهد كهربائي أقصى يصل إلى 5.66 فولت، وكثافة طاقة تبلغ 1.27 ميلي واط لكل سنتيمتر مكعب.

تشير الدراسة إلى أن المرحلة التالية من هذا الابتكار تركز على دمج دوائر متقدمة لإدارة الطاقة، مما يتيح تخزين الكهرباء الناتجة بكفاءة أكبر واستخدامها بشكل أكثر استدامة. كما يهدف الفريق البحثي إلى تطوير التصميم ليتوافق مع أنواع أخرى من الحشرات مثل الفراشات واليَعاسيب، نظرًا لتشابه خصائص الطيران لديها وإمكانية استغلالها كمصادر حيوية متنقلة للطاقة. وقد نُشرت نتائج البحث في مجلة Cyborg and Bionic Systems، حيث سلطت الضوء على الإمكانات المستقبلية لهذه التقنية في بناء أنظمة هجينة منخفضة الطاقة يمكن استخدامها في مراقبة البيئات الطبيعية أو المناطق النائية. ويُعد هذا التوجّه خطوة نحو تقنيات طاقة جديدة تستفيد من الحركة الحيوية الدقيقة للكائنات الصغيرة دون التأثير على وظائفها الأساسية.