حوزه فناوري خورشيدي در همكاري با حوزه مواد و فناوري پليمر بار ديگر موفق شده است تا چشمه جديد از كاركردهاي بالقوه خود را براي عرضه انرژي و توانبخشي به ادوات و تجهيزات الكترونيك مصرفي به نمايش بگذارد. در اين فناوري نوين، يك پليمر جديد با كاركرد افشانهاي در تركيب با فناوري خورشيدي ميتواند كتابهاي الكترونيكي تمام رنگي توليد كند كه قادرند توسط خورشيد توانبخشي شوند.
در واقع تركيب اين دو فناوري به عنوان راهحل و شيوهاي نوين ميتواند در وسايلي همچون رايانهها، گوشيهاي تلفن همراه و ديگر وسايل و ادوات الكترونيك مورد استفاده قرار گيرد. محققان معتقدند اين فناوري نوين همچنين ميتواند به توسعه پنجرههاي شفاف پوششداري بينجامد كه برق خورشيدي را براي منازل و ساير مكانها استحصال ميكنند.
امروزه محصولات اكثر برندهاي توليدكننده كتابهاي الكترونيكي همچون كيندل، آمازون يا بارنز و نوبل نوك را فقط بايد در روشنايي و زير نور استفاده كرد. علتش هم ساده است؛ اين كتابهاي الكترونيكي را همانند يك كتاب كاغذي نميتوان در تاريكي قرائت كرد، اما براي حل مشكل روشنايي براي خواندن متون الكترونيكي محققان فكر تازهاي كرده و ضمن استفاده از فناوري متفاوت، دست به دامن خورشيد شدهاند. در واقع يك پليمر جديد افشانهاي ميتواند به توسعه كتابخوانهاي الكترونيكي بينجامد كه صفحه نمايش آن نه به صورت سياه و سفيد، بلكه شامل تمام رنگهاي رنگين كمان است و هنگام تركيب شدن با فناوري خورشيدي كاري ميكند كه ادوات الكترونيك دستي و حتي منازل و دفاتر را توان بخشي ميكند. اين فناوري نوين كه از سوي دانشمندان دانشگاه فلوريدا توسعه يافته در اصل پليمرهاي افشانهاي جديدي هستند كه قادرند هر رنگي از نور را بازتاب يا انتقال دهند. به عبارتي تنها با يك پوشش ساده ميتوان آنها را براي سطوحي همچون شيشههاي سخت يا پلاستيك قابل انعطاف به كار برد.
به گفته محققان اين پروژه كه توانستهاند پليمرهاي شفاف تا تيره را توسعه بخشند، زماني كه فرد به نمايشگرهاي LCD ساده يا نمايشگر كيندل با صفحه نمايش الكتروفورتيكاش (خاصيت جنبش ذرات معلق مايع توسط نيروي برق) نگاه ميكند، در واقع دارد به چيزي نگاه ميكند كه رنگ آن از سفيد و بدون رنگ به سياه تغيير مييابد. تا اينجاي كار كه توصيف جديدترين نوع كاغذ ـ كاغذ الكترونيك ـ است؛ اما اين محققان همچنين موفق به توسعه پليمرهايي شدهاند كه تمامي رنگهاي ديگر طيف رنگ را پوشش ميدهد. تاكنون بيشتر بسترهاي خوانش الكترونيك قادر به توليد نور خود نبودهاند و اينگونه ادوات در عوض نور حاصل از خورشيد و ديگر منابع نوري را منعكس كنند. چنين صفحاتي بيشتر مناسب وسايل كوچك و دستي مثل كتابخوانهاي الكترونيك هستند. اما براي سطوح بزرگتر مثل بيلبوردها يا پنجرههاي شيشهاي كه مواد انعطاف پذيري همچون پلاستيكهاي نازك ممكن است در آنها استفاده شود، فناوري موجود عملي نيست. در واقع آنچه اين محققان قصد انجامش را داشتند، توسعه تكنيكي افشانهاي بود كه امكان ارائه صفحات نمايشگر بزرگتر را فراهم كند. محققان ميگويند اين پليمر شفاف تا تيره آخرين محصول از ميان مجموعهاي از پليمرهاي تغييردهنده رنگ به شمار ميرود كه توسط گروهشان توسعه يافته است.
آنها توانستهاند طي چند سال گذشته طيفي از پليمرهاي با قابليت تغيير رنگ را توسعه دهند و با اتكا به فناوري پليمري خود تحولي چشمگير در صفحات نمايشگر را نويد ميدهند. چرا كه اين فناوري جديد ميتواند توليد
قرائت گرهاي الكترونيك تمام رنگي، بيلبوردها و علائمي با ويژگي تغيير رنگ يا همه گونه كاربردهاي رنگ محور ديگر را به دنبال داشته باشد.
البته محققان معترفند تا رسيدن به يك وسيله قابل دسترس براي مصرفكننده مبتني بر فناوري پليمر تغيير كننده رنگ هنوز راه درازي دارند و چنين اسبابي بايد با فناوري موجود از بابت هزينه و عملكرد قابل رقابت شود.
با اين وصف، محققان ديگري از دانشگاه كاليفرنيا اين پژوهش جديد را «دستاوردي مطلوب» توصيف كرده و معتقدند مزيت پليمرهاي مزدوج يا درهمآميخته، خاصيت تنظيمپذيري رنگ و ولتاژ آنها و همچنين خواص پليمري معمول شان همچون آرايش غشاي انعطافپذير است. اما واقعيت اين است كه چنين ادوات و وسايلي نهايتا ميتوانند توان مصرفي خودشان را تامين كنند. محققان اين پروژه با همكاري شركتي ديگر و بر اساس همين فناوري پليمري مورد استفاده براي ايجاد صفحات نمايشگر رنگي، مشغول كار در زمينه توسعه كلاسي از سلولهاي خورشيدي خوشنما و با طراحي زيباشناختي هستند كه تحول زيادي در حوزه معماري سبز به وجود خواهد آورد.
هر چند به گفته محققان، اين پروژه تحقيقاتي هنوز در مراحل مقدماتي گام برمي دارد، اما در نهايت اين سلولهاي خورشيدي ميتوانند توان مصرفي براي قرائت گرهاي الكترونيك، گوشيهاي تلفن همراه و ديگر وسايل قرار گرفته در نور خورشيد را تامين كنند. از طرفي به كار بردن اين سلولهاي خورشيدي جديد در پنجرهها ميتواند در زمينه عرضه انرژي به منازل و ديگر مكانها نقش شايستهاي ايفا كند.
البته زمينه حضور فناوري افشانهاي براي كاربردهاي خورشيدي پيش از اين و با ارائه فناوري جوهر افشاني يا رنگ پاشي با سلولهاي خورشيدي مطرح شده است. تا جايي كه مبتكران اين طرح مدعي بودند داشتن يك صفحه خورشيدي ظرف 3 تا 5 سال ممكن است به سهولت رنگ پاشي سقف منزل تمام شود و فناوري جوهرپاش خورشيدي ارزان ميتواند موضوع برق خورشيدي را بسيار عاديتر از هميشه ارائه دهد. اين فناوري در واقع مفهومي است كه پروفسور برين كوگل و گروه تحقيقاتياش از دانشگاه تگزاس و با هدف تهيه سلولهاي خورشيدي توسعه دادهاند و اميدوارند محصول آنها خورشيد را به مفهوم و كاربردي عامتر بدل سازد. چرا كه بر خلاف شيوههاي مرسوم هزينهبر و متكي به فرآيندهاي خلأ و درجه حرارت بالاي توليد سلولهاي خورشيدي، روش جديد ميتواند به سهولت روي بستر مورد نظر و در دماي عادي افشانده شده و ضمن كارايي ساده و هزينه پايين، اثر معنيداري بر بازار مصرف داشته باشد.
اين جوهر خورشيدي با استفاده از مادهاي موسوم به سلنيد گاليوم اينديوم مس يا CIGS تهيه ميشود. اين مواد نانو ذراتي هستند كه نور خورشيد را جذب كرده و به برق تبديل ميكنند. در همين خصوص گروه ديگري از محققان مادهاي را براي توسعه جوهر خورشيدي به كار گرفتهاند و به جاي استفاده از CIGS با پليمري كار ميكنند كه قادر به توليد بار الكتريكي است و در ادامه براي بالا بردن خاصيت انتقال الكتريكي آن از نوعي كامپوزيت نانو لولههاي كربني استفاده ميكنند. به هر ترتيب سلولهاي خورشيدي حلال محور را متعلق به آينده ميدانند و لازم است قبل از آن كه چنين محصولاتي روانه بازار شده و در دسترس مصرفكنندگان قرار گيرند روي ارتقاي كاراييشان كار شود تا قادر به تبديل انرژي خورشيدي بيشتري به برق باشند.
كارشناسان حوزه فناوريهاي خورشيد محور معتقدند علاقه روز افزون به مبحث انرژيهاي تجديد شونده باعث شده تا گروههاي متعددي با رويكردهاي مختلف در زمينه توليد و فرآوري سلولهاي خورشيدي به عنوان مبنا و اساس تهيه صفحات خورشيدي دست به كار شوند، اما نكته مهم در اين ميان بحث افزايش كارايي ضمن توجه به هزينه تمام شده و تجاريسازي محصولاتي از اين دست است. با اين اوصاف رسيدن پاي انرژي خورشيدي و برق خورشيدي به ميان وسايل و ادوات الكترونيكي دستي و پر مصرفي همچون كتابهاي الكترونيكي، رايانههاي جيبي، گوشيهاي تلفن همراه و بسياري ديگر از لوازم الكترونيكي مصرفي آن هم با استفاده از فناوري نوين پليمر افشان و به نوبه خود تحول بزرگي كه اين فناوري در نمايش رنگي صفحات نمايشگر ايفا خواهد كرد حاكي از رويكرد جالب توجهي است كه بحث استفاده از انرژي خورشيدي را آن طور كه متداول است به سقفها محدود نميكند.
حوريه هادي
منبع: Discovery
