خواندن ‌کتاب زیر نور خورشید

در واقع ترکیب این دو فناوری به عنوان راه‌حل و شیوه‌ای نوین می‌تواند در وسایلی همچون رایانه‌ها، گوشی‌های تلفن همراه و دیگر وسایل و ادوات الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد. محققان معتقدند این فناوری نوین همچنین می‌تواند به توسعه پنجره‌های شفاف پوشش‌داری بینجامد که برق خورشیدی را برای منازل و سایر مکان‌ها استحصال می‌کنند.

امروزه محصولات اکثر برندهای تولیدکننده کتاب‌های الکترونیکی همچون کیندل، آمازون یا بارنز و نوبل نوک را فقط باید در روشنایی و زیر نور استفاده کرد. علتش هم ساده است؛ این کتاب‌های الکترونیکی را همانند یک کتاب کاغذی نمی‌توان در تاریکی قرائت کرد، اما برای حل مشکل روشنایی برای خواندن متون الکترونیکی محققان فکر تازه‌ای کرده و ضمن استفاده از فناوری متفاوت، دست به دامن خورشید شده‌اند. در واقع یک پلیمر جدید افشانه‌ای می‌تواند به توسعه کتابخوان‌های الکترونیکی بینجامد که صفحه نمایش آن نه به صورت سیاه و سفید، بلکه شامل تمام رنگ‌های رنگین کمان است و هنگام ترکیب شدن با فناوری خورشیدی کاری می‌کند که ادوات الکترونیک دستی و حتی منازل و دفاتر را توان بخشی می‌کند. این فناوری نوین که از سوی دانشمندان دانشگاه فلوریدا توسعه یافته در اصل پلیمرهای افشانه‌ای جدیدی هستند که قادرند هر رنگی از نور را بازتاب یا انتقال دهند. به عبارتی تنها با یک پوشش ساده می‌توان آنها را برای سطوحی همچون شیشه‌های سخت یا پلاستیک قابل انعطاف به کار برد.

به گفته محققان این پروژه که توانسته‌اند پلیمرهای شفاف تا تیره را توسعه بخشند، زمانی که فرد به نمایشگرهای LCD ساده یا نمایشگر کیندل با صفحه نمایش الکتروفورتیک‌اش (خاصیت جنبش ذرات معلق مایع توسط نیروی برق) نگاه می‌کند، در واقع دارد به چیزی نگاه می‌کند که رنگ آن از سفید و بدون رنگ به سیاه تغییر می‌یابد. تا اینجای کار که توصیف جدیدترین نوع کاغذ ـ کاغذ الکترونیک ـ است؛ اما این محققان همچنین موفق به توسعه پلیمرهایی شده‌اند که تمامی رنگ‌های دیگر طیف رنگ‌ را پوشش می‌دهد. تاکنون بیشتر بسترهای خوانش الکترونیک قادر به تولید نور خود نبوده‌اند و این‌گونه ادوات در عوض نور حاصل از خورشید و دیگر منابع نوری را منعکس کنند. چنین صفحاتی بیشتر مناسب وسایل کوچک و دستی مثل کتابخوان‌های الکترونیک هستند. اما برای سطوح بزرگتر مثل بیلبوردها یا پنجره‌های شیشه‌ای که مواد انعطاف پذیری همچون پلاستیک‌های نازک ممکن است در آنها استفاده شود، فناوری موجود عملی نیست. در واقع آنچه این محققان قصد انجامش را داشتند، توسعه تکنیکی افشانه‌ای بود که امکان ارائه صفحات نمایشگر بزرگتر را فراهم کند. محققان می‌گویند این پلیمر شفاف تا تیره آخرین محصول از میان مجموعه‌ای از پلیمرهای تغییردهنده رنگ به شمار می‌رود که توسط گروه‌شان توسعه یافته است.

آنها توانسته‌اند طی چند سال گذشته طیفی از پلیمرهای با قابلیت تغییر رنگ را توسعه دهند و با اتکا به فناوری پلیمری خود تحولی چشمگیر در صفحات نمایشگر را نوید می‌دهند. چرا که این فناوری جدید می‌تواند تولید
قرائت گرهای الکترونیک تمام رنگی، بیلبوردها و علائمی با ویژگی تغییر رنگ یا همه گونه کاربردهای رنگ محور دیگر را به دنبال داشته باشد.

البته محققان معترفند تا رسیدن به یک وسیله قابل دسترس برای مصرف‌کننده مبتنی بر فناوری پلیمر تغییر کننده رنگ هنوز راه درازی دارند و چنین اسبابی باید با فناوری موجود از بابت هزینه و عملکرد قابل رقابت شود.

با این وصف، محققان دیگری از دانشگاه کالیفرنیا این پژوهش جدید را «دستاوردی مطلوب» توصیف کرده و معتقدند مزیت پلیمرهای مزدوج یا درهم‌آمیخته، خاصیت تنظیم‌پذیری رنگ و ولتاژ آنها و همچنین خواص پلیمری معمول شان همچون آرایش غشای انعطاف‌پذیر است. اما واقعیت این است که چنین ادوات و وسایلی نهایتا می‌توانند توان مصرفی خودشان را تامین کنند. محققان این پروژه با همکاری شرکتی دیگر و بر اساس همین فناوری پلیمری مورد استفاده برای ایجاد صفحات نمایشگر رنگی، مشغول کار در زمینه توسعه کلاسی از سلول‌های خورشیدی خوش‌نما و با طراحی زیباشناختی هستند که تحول زیادی در حوزه معماری سبز به وجود خواهد آورد.

هر چند به گفته محققان، این پروژه تحقیقاتی هنوز در مراحل مقدماتی گام برمی دارد، اما در نهایت این سلول‌های خورشیدی می‌توانند توان مصرفی برای قرائت گرهای الکترونیک، گوشی‌های تلفن همراه و دیگر وسایل قرار گرفته در نور خورشید را تامین کنند. از طرفی به کار بردن این سلول‌های خورشیدی جدید در پنجره‌ها می‌تواند در زمینه عرضه انرژی به منازل و دیگر مکان‌ها نقش شایسته‌ای ایفا کند.

البته زمینه حضور فناوری افشانه‌ای برای کاربردهای خورشیدی پیش از این و با ارائه فناوری جوهر افشانی یا رنگ پاشی با سلول‌های خورشیدی مطرح شده است. تا جایی که مبتکران این طرح مدعی بودند داشتن یک صفحه خورشیدی ظرف 3 تا 5 سال ممکن است به سهولت رنگ پاشی سقف منزل تمام شود و فناوری جوهرپاش خورشیدی ارزان می‌تواند موضوع برق خورشیدی را بسیار عادی‌تر از همیشه ارائه دهد. این فناوری در واقع مفهومی است که پروفسور برین کوگل و گروه تحقیقاتی‌اش از دانشگاه تگزاس و با هدف تهیه سلول‌های خورشیدی توسعه داده‌اند و امیدوارند محصول آنها خورشید را به مفهوم و کاربردی عام‌تر بدل سازد. چرا که بر خلاف شیوه‌های مرسوم هزینه‌بر و متکی به فرآیندهای خلأ و درجه حرارت بالای تولید سلول‌های خورشیدی، روش جدید می‌تواند به سهولت روی بستر مورد نظر و در دمای عادی افشانده شده و ضمن کارایی ساده و هزینه پایین، اثر معنی‌داری بر بازار مصرف داشته باشد.

این جوهر خورشیدی با استفاده از ماده‌ای موسوم به سلنید گالیوم ایندیوم مس یا CIGS تهیه می‌شود. این مواد نانو ذراتی هستند که نور خورشید را جذب کرده و به برق تبدیل می‌کنند. در همین خصوص گروه دیگری از محققان ماده‌ای را برای توسعه جوهر خورشیدی به کار گرفته‌اند و به جای استفاده از CIGS با پلیمری کار می‌کنند که قادر به تولید بار الکتریکی است و در ادامه برای بالا بردن خاصیت انتقال الکتریکی آن از نوعی کامپوزیت نانو لوله‌های کربنی استفاده می‌کنند. به هر ترتیب سلول‌های خورشیدی حلال محور را متعلق به آینده می‌دانند و لازم است قبل از آن که چنین محصولاتی روانه بازار شده و در دسترس مصرف‌کنندگان قرار گیرند روی ارتقای کارایی‌شان کار شود تا قادر به تبدیل انرژی خورشیدی بیشتری به برق باشند.

کارشناسان حوزه فناوری‌های خورشید محور معتقدند علاقه روز افزون به مبحث انرژی‌های تجدید شونده باعث شده تا گروه‌های متعددی با رویکردهای مختلف در زمینه تولید و فرآوری سلول‌های خورشیدی به عنوان مبنا و اساس تهیه صفحات خورشیدی دست به کار شوند، اما نکته مهم در این میان بحث افزایش کارایی ضمن توجه به هزینه تمام شده و تجاری‌سازی محصولاتی از این دست است. با این اوصاف رسیدن پای انرژی خورشیدی و برق خورشیدی به میان وسایل و ادوات الکترونیکی دستی و پر مصرفی همچون کتاب‌های الکترونیکی، رایانه‌های جیبی، گوشی‌های تلفن همراه و بسیاری دیگر از لوازم الکترونیکی مصرفی آن هم با استفاده از فناوری نوین پلیمر افشان و به نوبه خود تحول بزرگی که این فناوری در نمایش رنگی صفحات نمایشگر ایفا خواهد کرد حاکی از رویکرد جالب توجهی است که بحث استفاده از انرژی خورشیدی را آن طور که متداول است به سقف‌ها محدود نمی‌کند.

حوریه هادی

منبع: Discovery