أستاذ جامعي يبتكر مركباً كيماوياً لتصنيع السخانات والتطبيقات الطبية

زميله طوّر قواطع كهربائية وطلاب يصممون توربينة هوائية

توصل أكاديمي سعودي إلى ابتكار مركب ذكي يتكون من خليط من أكسيد الفانديوم الثلاثي في مقياس النانو ومادة بليمرية بتركيزات مختلفة، يمكن الاستفادة منه في صنع سخان كهربائي وفي التطبيقات الطبية، وذلك في التسخين الداخلي في أجسام المرضى.
وأوضح أستاذ الفيزياء بكلية العلوم في جامعة الملك عبد العزيز، ووكيل عمادة البحث العلمي لمراكز التميز البحثية، الدكتور أحمد بن عبدالله الغامدي، أن السخان الذي قام بتصنيعه من المواد الكيماوية يعطي درجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية في مدة لا تزيد على عشر ثوان، حيث إن هذه المادة تسخن ذاتياً عند جهد جولي معين.
وأضاف أن القدرة اللازمة لعمل هذا السخان الكهربي تتميز بانخفاضها، ما يجعله يوفر الطاقة المستهلكة قياساً بالسخانات المعدنية الكائنة، والتي تستهلك قدرة عالية للوصول إلى درجة حرارة قد لا تزيد على 100 درجة مئوية، مشيراً إلى أنه يمكن الاستفادة من هذا المركب الكيماوي أيضاً في التطبيقات الطبية، وذلك في التسخين الداخلي في أجسام المرضى، إضافة إلى استخدامه في الحماية من إشعاعات الميكرويف ذات الترددات العالية كحالةNMR.
كما يمكن استخدامه في عمل أجهزة لضبط الجهود الكهربائية وكذلك التيارات الكهربائية المارة في الدوائر الكهربائية والإلكترونية، حيث إن المركب يفصل عند جهد معين، ومن ثم يحمي الأجهزة الإلكترونية من التلف والاحتراق.
ويعد المركب مادة واقية من الموجات الكهرومغناطيسية الصادرة عن الأجهزة التي تستخدم ترددات الميكروويف أي من 1 جيجا هرتز إلى 70 جيجا هرتز، كأجهزة الإتصالات والأجهزة الطبية، وذلك من خلال طلائها أو تغليفها بالمركب، للحماية من الموجات عند ترددات عالية في المدى من 1 إلى 13 جيجا هرتز، وذلك نظراً لقدرته العالية على امتصاص مقدار عال من الموجات الكهرومغناطيسية، ما يجعله متعدد التطبيقات.
ويمكن استخدام المركب كذلك في مقياس التحكم في درجة الحرارة وكذلك في صنع طبقة رقيقة في التليفون المحمول للتخلص من أضرار الموجات الكهرومغناطيسية على الأنسجة البيولوجية.
في السياق نفسه توصل الدكتور عبد الرحمن بن حامد المسعود من كلية الهندسة في جامعة الملك عبد العزيز إلى ابتكار قواطع كهربائية مصنوعة من الزنك والنحاس، تستخدم لتوهين شدة الموجات العابرة العالية الفولتية والناشئة أثناء قفل القواطع الكهربائية لأحد أجزاء أنظمة الضغط العالي، وذلك لأن الموجات الكهربائية العابرة العالية الفولتية بحاجة إلى مواد عازلة تتناسب مع شدتها تناسباً طردياً، فكلما قلت شدة الموجات العابرة يمكن تقليل المواد العازلة المستخدمة وبالتالي تقل تكلفة القواطع الكهربائية ويصغر حجمها، وقد حصل على براءة اختراع لابتكاره من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية.
وتقلل هذه القواطع من شدة الشرارة الناتجة أثناء عملية فتح القاطع الكهربائي, كما يمكن أن تحل محل نظام دائرة القطع الكهربائية الحالية التي تتكون من قاطعين كهربائيين ومقاومة عالية القيمة، ما يسهم في تقليل تكلفة شراء وتركيب نظام دائرة القطع الكهربائية.
وفي السياق ذاته تمكن عدد من طلاب كلية الهندسة، وهم: علاء علي محمد عواد، محمد عبد الرحمن الحربي، فيصل حسن الجهني، مروان عيد الغيساني، أحمد جهاد الحموي، وبإشراف الأستاذ الدكتور مصطفى عباس حامد، أستاذ بقسم هندسة الإنتاج، تمكنوا من تصميم وتصنيع توربينة هوائية أفقية المحور للاستخدامات المنزلية.
وقد اشتمل الابتكار على تحديد المواصفات والحسابات والتصميم لكل من ريش التوربينة وصندوق التروس, وإدماج ذلك مع مولد كهربائي مناسب, ومن ثم بناء نموذج نمطي للتوربينة الهوائية ثم تشغيلها واختبارها.
ويهدف هذا الابتكار إلى استغلال طاقة الرياح التي تعد واحدة من أفضل الطاقات النظيفة المتجددة التي عرفها الإنسان، وذلك من خلال تحويلها إلى طاقة كهربائية يسهل نقلها وتوزيعها والتحكم فيها.