كيف تحصل الأجهزة القابلة للارتداء على الطاقة: أنظمة الليزر الدوارة من ليتشنغ تُمكّن الأجهزة القابلة للارتداء ذاتية التزويد بالطاقة
1. تحدي تزويد الجيل القادم من الأجهزة القابلة للارتداء بالطاقة
مع تطور التكنولوجيا القابلة للارتداء من أجهزة تتبع اللياقة البدنية إلى اللصقات الطبية الذكية ونظارات الواقع المعزز، تواجه حلول البطاريات التقليدية قيودًا جوهرية. فالبطاريات الصلبة والضخمة تُؤثر سلبًا على الراحة ومرونة التصميم، بينما يُعيق الشحن المتكرر المراقبة الصحية المستمرة أو جمع البيانات. هذه الفجوة تدفع الطلب على مصادر طاقة رقيقة ومرنة ومستدامة ذاتيًا، وتحديدًا الخلايا الشمسية خفيفة الوزن المدمجة مباشرةً في الأجهزة القابلة للارتداء. تُلبّي شركة ليتشنغ ذكي هذه الحاجة من خلال أنظمة معالجة الليزر الخاصة بها، والتي تُصنّع خلايا شمسية من البيروفسكايت قابلة للانحناء ومُحسّنة للأسطح غير المنتظمة. باستخدام ليزرات فائقة السرعة تعمل بتقنية البيكوثانية (مثل الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي 355 نانومتر أو الأخضر بطول موجي 532 نانومتر)، تقوم معدات ليتشنغ بنقش الدوائر الدقيقة بدقة على ركائز مرنة دون إتلاف الطبقات الحساسة للحرارة. والنتيجة: وحدات شمسية تنحني حول المعصمين، أو تلتصق بالأقمشة، أو تُدمج في النظارات، لتحويل الضوء المحيط إلى طاقة موثوقة.
2. هندسة الليزر الدقيقة: كيف تعمل أنظمة اللف إلى التشكيل الدائري
تجمع أنظمة الليزر من ليتشنغ، المصممة لإنتاج الخلايا المتوافقة مع الأجهزة القابلة للارتداء بكميات كبيرة، بين ثلاث ابتكارات أساسية. أولًا، تعمل تقنية تقسيم الحزم المتعددة في المنصة (التي تدعم ما يصل إلى 12 مسار ليزر متوازي) على معالجة عمليات الكتابة P1-P3 وتنظيف الحواف P4 في آنٍ واحد على لفة فيلم متواصلة يصل عرضها إلى 500 مم، مما يُسرّع سرعة الإنتاج بشكل كبير لتصل إلى 1.5 متر في الدقيقة. ثانيًا، تحافظ مستشعرات تتبع التركيز الخاصة بالمنصة على دقة شعاع الليزر حتى على الأسطح غير المستوية، مما يضمن أعماق كتابة ثابتة أقل من 30 ميكرومتر ودقة موضعية تبلغ ±10 ميكرومتر. وهذا يمنع حدوث تشققات دقيقة أو مناطق ميتة تُقلل من إنتاج الطاقة. ثالثًا، يُقلل نظام التحكم البيئي ذو الحلقة المغلقة في النظام من تلوث الغبار أثناء المعالجة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على نسبة إنتاجية 95% في بيئات خالية من غرف التنظيف. بالنسبة للتطبيقات القابلة للارتداء، تعمل شركة ليتشنغ على تحسين معلمات الليزر لإنشاء خلايا بكفاءة تتراوح بين 15 و18% تحت الإضاءة الداخلية، مما يتيح لأجهزة مثل رقع تخطيط القلب الكهربائي العمل إلى أجل غير مسمى باستخدام إضاءة المكاتب المحيطة.
3. تطبيقات عملية: من مراقبة الصحة إلى المنسوجات الذكية
بدأ تأثير تقنية ليتشنغ يظهر جليًا في مختلف القطاعات. فالأجهزة الطبية القابلة للارتداء باتت تدمج خلايا البيروفسكايت فائقة الرقة لتشغيل أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة دون الحاجة إلى استبدال البطاريات. وفي مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، تتميز الساعات الذكية المزودة بحلقات شمسية مصنعة بالليزر بعمر بطارية أطول بنسبة 30% في ظل الاستخدام المعتاد. ويستفيد الرياضيون من أجهزة الاستشعار البيوميكانيكية ذاتية التشغيل المدمجة في الملابس الرياضية، بينما تستخدم المعدات العسكرية ألواحًا شمسية مرنة لإعادة شحن المعدات التكتيكية في الميدان. وتتطلع شراكات ليتشنغ مع مصنعي المنسوجات إلى دمج الخلايا المحفورة بالليزر مباشرةً في الأقمشة، مما يتيح إنتاج سترات تشحن الهواتف أو خيامًا تشغل أجهزة استشعار إنترنت الأشياء خلال المهام الخارجية الطويلة. ومن خلال التغلب على قيود الطاقة التقليدية، تجعل هذه الابتكارات الأجهزة القابلة للارتداء أكثر استقلالية وصديقة للبيئة، وأكثر اندماجًا في الحياة اليومية.
خاتمة
تُحدث أنظمة الليزر من شركة ليتشنغ ذكي ثورةً في كيفية توليد الطاقة في الأجهزة القابلة للارتداء، إذ تحوّل ضوء الشمس إلى مصدر طاقة سلس يُحسّن من عمر الجهاز، وراحة المستخدم، والاستدامة. ومن خلال الجمع بين التصنيع عالي الدقة وسهولة الاستخدام في العالم الحقيقي، تُمهّد هذه الأنظمة الطريق لمستقبلٍ تكون فيه الإلكترونيات لاسلكية تمامًا ومكتفية ذاتيًا.
