تقنية النانو
المولدات النانوية التريبوإلكترونية المدفوعة بالماء: شرح
بدافع الحاجة إلى مزيد من الأمن الطاقي وتوفير التكاليف والاهتمامات البيئية، ارتفع الطلب على حلول الطاقة المستدامة بشكل كبير.
أدى ذلك إلى قيام الباحثين بتطوير تقنيات حصاد الطاقة التي تحول الطاقة الميكانيكية المحيطة إلى طاقة كهربائية. تمتلك هذه التقنيات القدرة على لعب دور حاسم في تطبيقات مثل توليد الطاقة، والنقل، والإلكترونيات.
من بين هذه التقنيات، برزت المولدات النانوية التريبوإلكترونية (TENGs) كوسيلة واعدة لاستغلال الطاقة الميكانيكية من محيطنا، مثل الحركة والاهتزاز.
وبالتالي، يستكشف العديد من الباحثين مواد وتصاميم وآليات جديدة لتحسين إنتاج الطاقة، والمتانة، والقابلية للتوسع للاستخدام في العالم الحقيقي.
في وقت مبكر من هذا العام، أظهر باحثون من جامعة ألاباما استخدام هذه الأجهزة لتوليد الكهرباء. كان المفتاح هنا هو استخدام شريط لاصق قوي ومتوفر في المتاجر مع البلاستيك والألمنيوم بدلاً من المواد المكلفة والمصنعة خصيصًا عادةً للمولدات النانوية التريبوإلكترونية.
هذا الإصدار المحسن من TENG1 يستفيد من التفاعل بين طبقة اللاصق الأكريليكي الحساسة للضغط في الشريط وطبقة البولي بروبلين الخلفية لتوليد ما يصل إلى 53 ملي واط من الطاقة. وُضع الـ TENG على صفيحة مهتزة، مما يجعل الطبقتين يتلامسان بشكل متكرر ثم ينفصلان، وبالتالي تولد الكهرباء.
إلى جانب توليد طاقة كافية لإضاءة أكثر من 350 صمام LED ومؤشر ليزر، تم دمج الجهاز أيضًا في حساس صوتي وملابس ذاتية الطاقة.
في دراسة أخرى، قام فريق دولي من الباحثين بتوليد الكهرباء باستخدام حبيبات بلاستيكية صغيرة2 وضعت قريبة من بعضها على سطح، ثم تم وضعها على سطح آخر يحتوي على نفس الحبيبات، مما أنتج كهرباء أكثر من المعتاد.
تبين أن حجم ومادة الحبيبات لهما أهمية هنا، حيث أشار المؤلف الرئيسي، الدكتور إغناس جيميدار من VUB، إلى أن “التغييرات الصغيرة في اختيار المادة يمكن أن تؤدي إلى تحسينات كبيرة في كفاءة توليد الطاقة”، مما يفتح آفاقًا جديدة للمولدات النانوية التريبوإلكترونية في الحياة اليومية دون الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية.
تظهر هذه الاكتشافات والتقدمات أن الباحثين يمهدون الطريق لتطبيقات تحويلية لتقنية TENG.
وفقًا لتشونغ لين وانغ، الذي كان أول من أظهر TENG عملي، يمكن أن تكون المولدات النانوية التريبوإلكترونية حاسمة في دفع الديمقراطية الطاقية.
“من خلال استغلال الإجراءات الفيزيائية اليومية، تسمح هذه التقنية للإلكترونيات بأن تكون ذاتية الطاقة، مما يلغي الحاجة إلى الاعتماد على شبكات الطاقة المركزية. هذا “جمع الطاقة المحيطة” يتماشى بشكل وثيق مع عدد من الاتجاهات العالمية، مثل الاستدامة، والرعاية الصحية الشخصية، وإنترنت الأشياء”، قال وانغ في مقابلة3. “المولدات النانوية التريبوإلكترونية صالحة بالفعل للاستشعار الموزع منخفض الطاقة، لكن تأثيرها الحقيقي يكمن في حصاد الطاقة على نطاق واسع وتكامل الإنسان مع الآلة في المستقبل.”
- المولدات النانوية التريبوإلكترونية (TENGs) تحول الحركة اليومية، والاهتزاز، وتدفق السوائل، والضغط إلى كهرباء باستخدام الشحنات المتلامسة.
- تصاميم سائلة-صلبة جديدة، بما في ذلك حصادات “الطاقة الزرقاء” القائمة على الأنابيب وأجهزة تشبه الأعشاب البحرية، تعزز الناتج مع الحفاظ على التكلفة المنخفضة والمرونة.
- أظهر الباحثون الأوروبيون الآن أن الماء المحصور في سيليكون نانومسام هيدروفوبي يمكن أن يصل إلى كفاءة تحويل صلب-سائل تصل إلى 9٪.
- تشير هذه التطورات إلى حساسات ذاتية الطاقة، ملابس إلكترونية، أنظمة طاقة بحرية، وحصادات مدفوعة بالضغط تقلل الاعتماد على البطاريات والشبكات.
كيف تحوّل المولدات النانوية التريبوإلكترونية (TENGs) الحركة إلى كهرباء
مع تسارع البحث في مجال المولدات النانوية التريبوإلكترونية، وسّعت التطورات الأخيرة نطاق ما يمكن لهذه الأجهزة حصاده، من الاهتزازات الدقيقة وحركة الجسم إلى القوى البيئية مثل الرياح، القطرات، وتدفق السوائل.
الآن، كيف تعمل هذه المولدات النانوية التريبوإلكترونية (TENGs)؟ ببساطة، تحوّل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عبر الشحن المتلامس والتحريض الكهروستاتيكي.
يتضمن الشحن المتلامس نقل الشحنة التي تحدث عندما تتلامس سطحان، بحيث يصبح أحدهما مشحونًا إيجابيًا والآخر سالبًا. أما التحريض الكهروستاتيكي أو التأثير الكهروستاتيكي، فيُعيد توزيع الشحنة الكهربائية دون اتصال مباشر.
ما يميز الـ TENGs هو كثافة طاقتها الفورية العالية، توافقها الواسع مع المواد، وإمكانية توسيعها. مع تطبيقاتها التي تمتد عبر مصادر الطاقة، والطاقة الزرقاء، والحساسات ذاتية الطاقة، تم دمج هذه الأجهزة بنجاح في الإلكترونيات القابلة للارتداء، والحساسات ذاتية الطاقة، وشبكات الطاقة على نطاق واسع.
لكن بالطبع، لا تزال هناك تحديات فيما يتعلق بالتكامل مع أنظمة الطاقة الحالية، والاستقرار على المدى الطويل، وكفاءة نقل الشحنة وتحويلها.
هناك في الواقع استراتيجيات TENG مختلفة لحصاد، استغلال، وتحويل الطاقة غير المستخدمة أو المهدرة بفعالية. إحدى الاستراتيجيات الواعدة هي الـ TENG الصلب-السائل، الذي، على عكس الـ TENG الصلب-الصلب التقليدي، يقدم تصميمًا بسيطًا وفعّالًا من حيث التكلفة، وكفاءة نقل شحنة محسّنة، وقدرات ذاتية الشفاء، متانة طويلة الأمد، وتكيّف مع البيئات الديناميكية.
أظهرت الأبحاث أيضًا أن تعديل المواد و/أو السوائل، مثل الأسطح الهيدروفوبية أو المحاليل الأيونية، يمكن أن يزيد من الناتج التريبوإلكتروني ويفتح آفاقًا جديدة لحصاد الطاقة في البيئات المائية والبيوميدية.
في وقت مبكر من هذا العام، أظهر فريق من الباحثين استخدام TENG صلب-سائل لالتقاط “الطاقة الزرقاء” من أمواج المحيط4، مع التركيز على التغلب على تحدي انخفاض الناتج الطاقي. فعلوا ذلك عبر تحسين موقع القطب المجمّع للطاقة.
باستخدام أنبوب بلاستيك شفاف بطول 16 بوصة، أنشأوا TENG مع قطب نحاسي على أحد الطرفين. ثم ملأوا الأنبوب بالماء حتى ربع طوله قبل إغلاق الطرفين، وربطوا سلكًا يربط القطب بدائرة خارجية. وُضع الجهاز بعد ذلك على هزاز مكتبي، مما حرك الماء داخل الأنبوب ذهابًا وإيابًا وتولد التيارات الكهربائية.
زاد هذا التصميم المُحسّن تحويل الطاقة بمقدار 2.4 مرة ومكّن من إضاءة مجموعة من 35 صمام LED.
في تجربة أخرى منذ عدة سنوات، أنشأ الباحثون TENG يشبه الأعشاب البحرية5 لإظهار إمكانيته في تقليل الاعتماد على البطاريات على طول الساحل.
ما فعلوه هو طلاء شرائط بوليمرية بأبعاد 1.5 بوصة × 3 بوصة من نوعين مختلفين بحبر موصل، ووضع إسفنجة صغيرة بينها لإنشاء فجوة هوائية رقيقة، ثم إغلاق الوحدة بالكامل لإنشاء الـ TENG. عندما يتحرك الجهاز صعودًا وهبوطًا في الماء، تنحني الشريحة ذهابًا وإيابًا لتوليد الكهرباء.
انخفضت الفجوة الهوائية عندما غُمر الـ TENG في الماء عند الضغوط الموجودة تحت الماء في المناطق الساحلية، لكنه لا يزال يولد تيارًا عند 100 كيلوباسكال. كما استخدموا حوضًا مائيًا لإظهار أن عدة مولدات TENG يمكن أن تُستَخدم كمحطة طاقة تحت الماء مصغرة، تُزوّد الطاقة لـ 30 صمام LED أو منارة LED صغيرة وامضة.
اسحب للتمرير →
| تصميم الـ TENG | الوسط العامل | الهيكل الرئيسي | الناتج المبلغ / المميز | التطبيقات المحتملة |
|---|---|---|---|---|
| TENG شريط لاصق (جامعة ألاباما) | صلب‑صلب (طبقات الشريط) | شريط قوي أحادي الجانب مع بلاستيك وألمنيوم على صفيحة مهتزة | حتى 53 مللي واط، كافٍ لتشغيل >350 صمام LED ومؤشر ليزر | حساسات حيوية قابلة للارتداء، حساسات صوتية، أدوات ذاتية الطاقة منخفضة التكلفة |
| TENG حبيبات بوليمرية حبيبية | صلب‑صلب (حبيبات بلاستيكية متقاربة) | طبقة أحادية من حبيبات البوليمر على الأسطح المتقابلة، تُجلب إلى اتصال متكرر | تحسين توليد الشحنة عبر تحسين حجم الحبيبة واختيار المادة | مستخلصات الحركة اليومية، حساسات إنترنت الأشياء منخفضة الطاقة |
| TENG سائل‑صلب أنبوبي (“طاقة زرقاء”) | ماء في أنبوب بلاستيك | أنبوب شفاف بطول 16 بوصة مع قطب نحاسي؛ يتحرك الماء داخل الأنابيب على هزاز | موضع القطب المحسن زاد الناتج 2.4 مرة وشغّل 35 صمام LED | طاقة “زرقاء” مدفوعة بالموجات، استشعار بحري، طاقة محمولة |
| TENG مرن يشبه الأعشاب البحرية | شرائط بوليمرية في ماء متحرك | شرائح بوليمرية مغطاة بـ “شفرات” مع فجوة هوائية رقيقة وفاصل إسفنجي | ولد طاقة كافية لتشغيل 30 صمام LED أو منارة صغيرة | محطات طاقة ساحلية، إنترنت الأشياء البحري، منارات بلا بطاريات |
| IE‑TENG مع كتل سيليكون مسامية نانوية | ماء أو محلول PEI في مسام هيدروفوبية | كتلة سيليكون موصلة، مسامية نانوية، هيدروفوبية ذات مساحة سطح داخلية هائلة | كفاءة تحويل طاقة صلب‑سائل تصل إلى 9٪ وزيادة بمقاييس متعددة في كثافة الطاقة | إلكترونيات قابلة للارتداء، مستخلصات مدفوعة بالضغط، حساسات صناعية ذاتية الطاقة |
استخدام الماء، السيليكون النانومسامي والضغط لحصاد طاقة TENG
الآن، تحول فريق أوروبي من الباحثين إلى تطبيق معين للمولدات النانوية الصلبة‑السائلة: مولدات تريبوإلكترونية للغزو‑الطرد (IE‑TENGs).
يستفيد هذا النظام من سوائل غير مبللة، أي الماء ومحلول بولي إيثيلين إيمين، وكتل سيليكون نانومسامي.
من خلال الاستفادة من بنية المسام الهيدروفوبية للمواد، يمكنه توليد الكهرباء عبر الحركة المتحكم فيها للسوائل داخل وخارج الفضاءات المحصورة، مما يسبب تراكمًا وإعادة توزيع للشحنة، وبالتالي حدوث تقلبات في التيار والجهد يمكن استغلالها لتحويل الطاقة.
ميزة رئيسية للـ IE‑TENGs هي قدرتها على تجاوز قيد أساسي للمولدات التقليدية: مساحة التلامس المحدودة بين المواد. يتيح استخدام المواد النانومسامية ذات مساحات سطح تتراوح بين مئات إلى آلاف الأمتار المربعة لكل غرام للـ IE‑TENGs تعزيز كثافة الطاقة النوعية وتحسين الأداء العام لهذه الأجهزة.
تم استخدام كتل السيليكون النانومسامي لأنها حُققت على نطاق واسع في المجالات الطبية، البصرية، الإلكترونية، والميكانيكية، وقدمت للباحثين مزايا هامة.
يتضمن ذلك سيليكون مسامي مُدمج، أي موصل، يعزز نقل الشحنة وجمعها أثناء عملية الغزو‑الطرد، مما يحسن كفاءة الناتج الكهربائي. يمكن أيضًا تحويل سيليكون النانومسامي إلى أسطح هيدروفوبية، وهو أمر أساسي لتوليد الطاقة عبر الغزو‑الطرد.
وجدت الدراسة أن كتل السيليكون النانومسامي تُعد مرشّحات واعدة للـ IE‑TENGs من الجيل التالي، حيث حققت زيادة بثلاثة أضعاف في كثافة الطاقة الفورية وزيادة باثنين من الأوامر في الطاقة لكل دورة غزو‑طرد.
وتؤمن أن التقدم المستمر قد يمكّن الـ IE‑TENGs التي تستفيد من مواد مسامية موصلة من تقديم بديل قابل للتطبيق لـ “أنظمة حصاد الطاقة ذات الأداء العالي والمستدامة ذاتيًا” في الإلكترونيات القابلة للارتداء وتطبيقات استعادة الطاقة الصناعية.
الطريقة الجديدة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء، التي طورها فريق من العلماء الأوروبيين، تستخدم الماء المحبوس في مسام السيليكون كسائل عامل.
في الدراسة المسماة “Triboelectrification during non-wetting liquids intrusion‑extrusion in hydrophobic nanoporous silicon monoliths6“، أظهروا قدرة الغزو‑الطرد الدوري للماء في كتل سيليكون نانومسامي مقاومة للماء على إنتاج طاقة كهربائية قابلة للقياس.
النظام الجديد، IE‑TENG، تم تطويره في جهد تعاوني بين جامعة هامبورغ للتقنية (TUHH) وDESY (المعجل الإلكتروني الألماني)، وجامعة فيرارا (إيطاليا)، ومركز CIC energiGUNE (إسبانيا)، وجامعة ريجا التقنية (لاتفيا)، وجامعة سيليزيا في كاتوفيتسه (بولندا). يستخدم الضغط لإجبار الماء على الدخول والخروج المتكرر من مسام بحجم نانومتري.
خلال هذه العملية، تُنتج شحنة عند الواجهة بين الصلب والسائل. ومن المثير للاهتمام، أن هذا نوع من الكهرباء الاحتكاكية التي نراها كثيرًا في حياتنا اليومية، مثل المشي على سجادة PVC مقاومة للماء بالأحذية.
إنه مثال شائع للكهرباء الساكنة الناتجة عن التأثير التريبوإلكتروني. مثال آخر هو لمس مقبض باب وتلقي صدمة كهربائية صغيرة. ما يحدث هو تراكم الشحنة الكهربائية على جسمك ثم تفريغها بسرعة عبر موصل، مثل مقبض معدني.
في حالة النظام المطوّر حديثًا، وصل إلى كفاءة تحويل طاقة تصل إلى 9٪.
“حتى الماء النقي، عندما يُحجز على نطاق النانو، يمكنه تمكين تحويل الطاقة”، قال البروفيسور باتريك هوبر، المتحدث باسم مجموعة BlueMat: Water‑Driven Materials Excellence Cluster في TUHH وDESY، التي تهدف إلى تطوير فئة جديدة من المواد المستوحاة من الطبيعة والمستدامة التي تغير خصائصها عبر التفاعل مع الماء.
قبل بضعة أشهر فقط، حصلت المجموعة على تمويل بحثي يصل إلى 70 مليون يورو، مما يضمن الدعم حتى عام 2033.
نهجهم في حصاد الطاقة التريبوإلكترونية عبر إطار نانومسامي كتلوي يقدم مسارًا بديلاً لتعزيز الشحن المتلامس عند الواجهات الصلبة‑السائلة المحصورة.
في عملهم، ولّد الباحثون الكهرباء في مسام السيليكون فقط من خلال الاحتكاك الناتج عن الضغط والماء.
«دمج السيليكون النانومسامي مع الماء يتيح مصدر طاقة فعال وقابل للتكرار — دون مواد غريبة، بل باستخدام أكثر أشباه الموصلات وفرة على الأرض، السيليكون، وأكثر سوائل وفرة، الماء.»
‑ د. لويس بارتولومي، CIC energiGUNE
كان تصميم المادة هو المفتاح، إذ احتاجوا إلى شيء يسمح بنقل الكهرباء، يمتلك مسامًا بحجم نانومتري، ويُصدّ الماء.
«خطوة حاسمة كانت تطوير هياكل سيليكون مصممة بدقة تكون موصلة، نانومسامية، وهيدروفوبية في آن واحد»، كما أوضح أن هذا الهيكل سمح لهم بالتحكم في حركة الماء داخل المسام، مما جعل عملية تحويل الطاقة مستقرة وقابلة للتوسع، وفقًا للدكتور مانويل برينكر من جامعة هامبورغ للتقنية.
استخدام الباحثين لهياكل سيليكون كتلية، بدلاً من الـ IE‑TENGs القائمة على مسحوق سيليكون مسامي غير متماسك، مكّن من حصاد طاقة أكثر كفاءة وتكرارًا. كما حققوا تحسينات ملحوظة في كثافة الطاقة الفورية، وهي الطاقة المقدَّمة في لحظة معينة إلى وسط عبر تيار عابر، والطاقة لكل دورة.
حدَّد الفريق حجم المسام وإجمالي حجم المسام كالعاملين الأساسيين الذين يتحكمان في أداء التريبوإلكترون، مؤكدين أهمية تحسين هذه الخصائص البنيوية.
بالإضافة إلى ذلك، وجدت تحليلاتهم أن معدلات الضغط الأعلى تعزز توليد الطاقة الكهربائية، بينما اختيار وسط السائل يحسن كفاءة التريبوإلكترون بشكل كبير. استخدام محلول بولي إيثيلين إيمين (PEI) بتركيز 0.1٪، على وجه الخصوص، مكن الفريق من تحقيق أعلى كفاءة تحويل طاقة مسجلة (9٪) للمولدات الصلبة‑السائلة.
مع هذه النتائج، يهدف الفريق إلى توفير أساس قوي لمزيد من تحسين حصاد الطاقة التريبوإلكترونية الصلبة‑السائلة. يجب أن يركز البحث المستقبلي، بحسب الباحثين، على اختيار السائل، وتخصيص بنية المسام، وتعديل أسطح كتل السيليكون.
في الوقت نفسه، تمهد التقنية الطريق لتطبيقات في أنظمة الاستشعار ذاتية الطاقة، والإلكترونيات القابلة للارتداء، وحصاد الطاقة البيئية.
وبحسب العلماء، فإنها تفتح الطريق لـ “أنظمة حساسات مستقلة ذاتيًا وخالية من الصيانة”.
لذلك، يمكن تطبيق التقنية على كشف الماء ومراقبة الصحة في الملابس الذكية. ويمكن أيضًا استخدامها في الروبوتات اللمسية، حيث يولد الحركة إشارة كهربائية مباشرة. علاوة على ذلك، التقنية مناسبة لتطبيقات تتطلب ضغطًا ميكانيكيًا عاليًا، مثل ممتصات الصدمات في المركبات.
«المواد المدفوعة بالماء تمثل بداية جيل جديد من التقنيات المستدامة ذاتيًا»، صرّح البروفيسور سيمون ميلوني من جامعة فيرارا والدكتور ياروسلاف غروسو من CIC energiGUNE.
كما غطينا مؤخرًا، تم اعتماد نهج “متكامل مع الطبيعة” لتطوير DEG عائم مدمج بالماء (W‑DEG) يستفيد من الخصائص الكهربائية والهيكلية للماء. سمح استخدام “الماء الحر” كمادة بناء للـ W‑DEG بإنخفاض الوزن وتكلفة المواد، وإمكانية تطبيقات لا تحتاج إلى أرض، مع إظهار قابلية توسع ممتازة ومتانة عالية في ظروف تشغيل متغيرة.
الاستثمار في أشباه الموصلات التي تحصد الطاقة: حالة TXN
بينما لا تزال كتل السيليكون النانومسامي في مرحلة البحث، يجب على المستثمرين الذين يرغبون في الاستفادة من الاتجاه المتصاعد لإدارة الطاقة منخفضة الاستهلاك النظر إلى سوق أشباه الموصلات الراسخ، حيث تُعد Texas Instruments Incorporated (TXN ) لاعبًا رئيسيًا، تُوفر المتحكمات الدقيقة منخفضة الطاقة، ودوائر إدارة الطاقة، والحلول التناظرية/المختلطة الإشارة.
تصمم الشركة العالمية لأشباه الموصلات وتصنع شرائح تناظرية ومعالجة مدمجة للسيارات، الأنظمة المؤسسية، الإلكترونيات الشخصية، معدات الاتصالات، والتطبيقات الصناعية.
محفظتها مصممة لإدارة متطلبات الطاقة عبر مستويات جهد مختلفة، بما في ذلك مفاتيح الطاقة، منظمات التيار المتردد/المستمر ومنظمات التيار المستمر المعزولة، مراجع الجهد، حلول إدارة البطاريات، وغيرها.
تتمتع Texas Instruments بموقع مالي قوي. في الربع الثالث من عام 2025، سجلت الشركة إيرادات قدرها 4.74 مليار دولار، بزيادة 7٪ على التوالي و14٪ على أساس سنوي، مع نمو في جميع الأسواق النهائية. ارتفعت إيرادات التناظرية بنسبة 16٪ على أساس سنوي، ومعالجة المدمجة بنسبة 9٪، وقطاع “الأخرى” بنسبة 11٪.
(TXN )
من ناحية الربحية، حققت TI صافي دخل قدره 1.36 مليار دولار وربحية diluted earnings per share بلغت 1.48 دولار للربع. خلال الـ 12 شهرًا المتتالية، بلغ التدفق النقدي من العمليات 6.9 مليار دولار، وكان التدفق النقدي الحر 2.4 مليار دولار، مما يبرز قدرة الشركة على تمويل النفقات الرأسمالية الكبيرة وعوائد المساهمين مع الاستمرار في الاستثمار في البحث والتطوير.
«تدفقنا النقدي من العمليات البالغ 6.9 مليار دولار خلال الـ 12 شهرًا المتتالية مرة أخرى يبرز قوة نموذج أعمالنا، جودة محفظة منتجاتنا، وفائدة إنتاج 300 مم.»
‑ الرئيس التنفيذي هافيف إيلان
خلال الربع الثالث من عام 2025، دفعت TI حوالي 1.2 مليار دولار كأرباح موزعة وأعادت شراء ما يقرب من 119 مليون دولار من أسهمها، مسهمةً في عائد إجمالي قدره 6.6 مليار دولار للمساهمين خلال الـ 12 شهرًا الماضية. في سبتمبر، أعلنت الشركة عن زيادة 4٪ في الأرباح الموزعة لتصبح 1.42 دولار للسهم، مسجلةً 22 سنة متتالية من نمو الأرباح الموزعة.
في أواخر نوفمبر 2025، يتداول TXN حول منتصف نطاق 160 دولارًا، أي أقل بنحو 25‑30٪ من أعلى مستوى له خلال 52 أسبوعًا (221.69 دولارًا) الذي وصل إليه في يوليو 2025. بينما تراجعت السهم عن تلك القمم وحققت عوائد سلبية خلال العام الماضي، فإن مزيج مبيعات التناظرية المتزايدة، وعائد الأرباح الموزعة الذي يتجاوز 3٪، وإعادة الشراء طويلة الأجل لا يزال يجذب المستثمرين الباحثين عن الدخل.
آخر أخبار أسهم Texas Instruments Incorporated (TXN)
- المولدات النانوية التريبوإلكترونية وغيرها من حصادات الطاقة المدفوعة بالماء لا تزال في المختبر إلى حد كبير، لكنها تستهدف حالات استخدام واقعية: ملابس ذاتية الطاقة، حساسات إنترنت الأشياء، طاقة بحرية، وحصادات ضغط صناعية.
- بدلاً من اختيار شركة ناشئة واحدة في مرحلة مبكرة للـ TENG، يمكن للمستثمرين الحصول على تعرض أوسع عبر قادة التناظرية وإدارة الطاقة مثل Texas Instruments (TXN)، التي تزود الأنظمة المتكاملة ذات الطاقة المنخفضة التي تعتمد عليها هذه الأنظمة.
- الإشارات الرئيسية للمراقبة تشمل: كفاءات تحويل أعلى مُبلغ عنها، اختراقات في المتانة والتغليف، وتجارب تجارية مبكرة تُدمج حصادات تريبوإلكترونية في منصات السيارات، الصناعة أو الطب.
الخلاصة: أين يتناسب الـ TENGs في مستقبل الطاقة النظيفة
في عالم حصاد الطاقة، تقدم الـ TENGs طريقة منخفضة التكلفة، فعّالة، ومستدامة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء. من خلال تحويل ليس فقط التفاعلات الميكانيكية اليومية بل أيضًا تدفق السوائل وتذبذبات الضغط إلى كهرباء قابلة للاستخدام، تعد هذه التقنيات بملابس مرنة، حساسات ذاتية الطاقة، أنظمة طاقة بحرية، وأكثر.
بينما لا يزال اعتماد الـ TENGs في العالم الحقيقي محدودًا، من خلال استمرار البحث لتحسين بنية المواد، وزيادة الكفاءة، وتكامل الـ TENGs مع أنظمة الطاقة القائمة، يمكن لهذه الأجهزة أن تصبح قابلة للنشر التجاري على نطاق أوسع.
انقر هنا للحصول على قائمة بالشركات الرائدة في تطوير تكنولوجيا النانو.
المراجع
1. Jang, M.-H.; Rabbitte, S. P.; Frendi, A.; Conners, R. T.; Lei, Y.; Wang, G. “Wide Bandwidth High‑Power Triboelectric Energy Harvesting by Scotch Tape.” ACS Omega 10, no. 3 (2025): 2778–2789. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c08590
2. Jimidar, I. S. M., Mālnieks, K., Sotthewes, K., Sherrell, P. C., & Šutka, A. “Granular Interfaces in TENGs: The Role of Close‑Packed Polymer Bead Monolayers for Energy Harvesters.” Small 21, no. 9 (2025): Article 2410155. https://doi.org/10.1002/smll.202410155
3. Wang, Z. L. “The future of TENGs with Zhong Lin Wang.” Communications Materials 6 (2025): Article 125. https://doi.org/10.1038/s43246-025-00847-7
4. Zhang, H.; Dai, G.; Luo, Y.; Zheng, T. “Space Volume Effect in Tube Liquid‑Solid Triboelectric Nanogenerator for Output Performance Enhancement.” ACS Energy Letters 9, no. 4 (2024): 1431–1439. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c00072
5. Wang, Y.; Liu, X.; Wang, Y.; Wang, H.; Wang, H.; Zhang, S. L.; Zhao, T.; Xu, M.; Wang, Z.-L. “Flexible Seaweed‑Like Triboelectric Nanogenerator as a Wave Energy Harvester Powering Marine Internet of Things.” ACS Nano 15, no. 10 (2021): 15700–15709. https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05127
6. Bartolomé, L.; Verziaggi, N.; Brinker, M.; Amayuelas, E.; Merchori, S.; Arkan, M. Z.; Eglītis, R.; Šutka, A.; Chorążewski, M. A.; Huber, P.; Meloni, S.; Grosu, Y.; et al. “Triboelectrification during non‑wetting liquids intrusion‑extrusion in hydrophobic nanoporous silicon monoliths.” Nano Energy 146 (2025): Article 111488. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111488
