تقنيات جديدة لإطالة أعمار بطاريات الأجهزة الذكية

توفر الهواتف الذكية مزايا عدة جعلت من الهاتف أكثر من مجرد وسيلة اتصال، إذ يتم استخدام الهواتف الذكية لتصفح الإنترنت، وتشغيل تطبيقات الدردشة والتواصل الاجتماعي والألعاب، أو حتى مشاهدة مقاطع الفيديو والأفلام، وغير ذلك من الوظائف التي من شأنها استهلاك عمر بطارية الجهاز بشكلٍ كبير، إذ يحتاج بعض المُستخدمين إلى شحن هواتفهم الذكية أكثر من مرة يومياً.

وعلى الرغم من الثورة الكبيرة في عالم الاتصالات، إلا أن الشركات المُصنعة للهواتف الذكية لاتزال تواجه صعوبات في توفير أجهزة ببطاريات ذات عُمر طويل، على الرغم من العديد من الأبحاث في هذا المجال.

ولتوفير أجهزة محمولة ببطاريات قادرة على الصمود طويلاً، تعمل شركة «مايكروسوفت» الأميركية على تطوير طريقة تستخدم تقنيات برمجية وتعديلات على الكيان الصلب، من شأنها إطالة عمر بطارية الهاتف الذكي لفترة تصل إلى أسبوع.

وعزا الباحث لدى «مايكروسوفت»، رانفير شاندرا، سبب قصر أعمار بطاريات الأجهزة الذكية إلى أن التطور في كيمياء البطاريات لم يجارِ التطور التقني الذي شهدته هذه الأجهزة، وذلك خلال مداخلته أثناء فعاليات «القمة الرقمية» Digital Summit التي جرت الاثنين الماضي، في مدينة سان فرانسيسكو الأميركية.

وتركز «مايكروسوفت» جهودها على إجراء تعديلات برمجية وتصميمية تُسهم في استهلاك طاقة البطارية بشكل أكثر فاعلية، إذ أشار شاندرا إلى أنه من الممكن تصميم طرق لاستهلاك البطارية بشكلٍ ذكي، إذ إن معظم الأجهزة المحمولة المتوافرة هذه الأيام تستهلك طاقة البطارية بشكل غير ذكي، على حد تعبيره.

ومن الطرق التي يختبرها فريق شاندرا لتحقيق غايته، تزويد الجهاز الذكي، سواء كان هاتفاً أو حاسباً لوحياً، ببطاريتي «ليثيوم ــ آيون» صغيرتين عوضاً عن بطارية واحدة كبيرة، على أن يتم استخدام إحدى هاتين البطاريتين لتزويد التيار بكمية كبيرة ومناسبة لتنفيذ بعض المهام على غرار تشغيل الألعاب، في حين أن الثانية يتم الاستفادة منها لتزويد الطاقة بكميات ضئيلة، مثل تشغيل الهاتف، وهو في وضع الاستعداد، وطور فريق «شاندرا» نماذج عدة قادرة على توفير استهلاك الطاقة بمعدلات تراوح بين 20 و50%. ويُشار إلى أنه لا يتم استهلاك طاقة البطاريات عادة بشكل فاعل، إذ إن بعض الطاقة تذهب كهدر حراري، كما أن ضياع الطاقة يزداد عادة عندما يتم استخدام البطارية للتغذية بمستويات من التيار لم تُصمم لتزويدها أصلاً، وإن معظم البطاريات يتم تصميمها لتزويد مستويات مُعتدلة من الطاقة، في حين أنه كثيراً ما يتم استجرار الطاقة منها بمستويات مُرتفعة.

ولاتزال جهود «مايكروسوفت» في أولها على طريق طرح أنظمة ذكية باستهلاك طاقة البطارية، لكنها اتخذت بعض الخطوات في هذا المضمار، إذ وفرت تقنيات ذكية لتوفير الطاقة عند تشغيل الاتصال اللاسلكي في أجهزة «ويندوز 8»، كما يعمل فريق شاندرا على أداة لمطوري البرمجيات توفر بيانات عن استهلاك الطاقة المُتوقع للتطبيقات، وبالتالي سهولة أكبر في جعلها منخفضة الاستهلاك.

وطرح «شاندرا» أفكاراً أُخرى لإطالة عمر البطارية، منها تقنية «E-Loupe»، التي تسمح لنظام تشغيل الهاتف بالتعرف إلى التطبيقات التي تستهلك كميات مرتفعة من الطاقة ومُراقبتها، إذ تستطيع هذه التقنية إيقاف أو خفض نشاط هذه التطبيقات أثناء عملها بالخلفية، ما يُسهم في إطالة عمر البطارية.

من جهة أخرى، تعمل إحدى الشركات الناشئة، تدعى «Paper Battery»، على تطوير بطاريات ذات عمر طويل بالاستفادة من «المكثفات الفائقة» Ultracapacitors، التي تُخزن الطاقة ضمن حقل كهربائي، وليس بشكل كيميائي كبطاريات الليثيوم ـ آيون، كما أنها تأتي بأحجام أصغر وتوفر نبضات أعلى من الطاقة. وتعمل الشركة، ومقرها مدينة نيويورك، على تطوير صفائح مرنة ورقيقة من المكثفات الفائقة، يمكن استخدامها كبطاريات، أو يمكن لفها على بطاريات الليثيوم ـ آيون بغرض إطالة عمر بطارية الجهاز.

وتستطيع تقنية المُكثفات الفائقة إطالة عمر البطاريات المُطورة من قبل «Paper Battery»، وتوفير فاعلية عالية عند استخدامها في أجهزة مثل الهواتف الذكية والحواسب اللوحية والأجهزة الذكية القابلة للارتداء، كما أنها تستخدم مواد مُنخفضة الكلفة، وذلك حسب الشركة التي أشارت في تصريح رسمي إلى أن تقنيتها سيتم استخدامها من قبل إحدى الشركات الكُبرى في مجال الإلكترونيات.

وحظيت بطاريات المكثفات الفائقة هذه بإعجاب شركة «Caerus Ventures»، ومقرها ولاية فلوريدا الأميركية، ما دفعها إلى الاستثمار بمقدار ثلاثة ملايين دولار لنقل هذه التقنية إلى حيز الإنتاج، وصرحت «Paper Battery» بأنها ستستخدم هذا المبلغ في تصعيد عمليات إنتاج هذه البطاريات ليتم طرحها بشكلٍ رسمي العام المقبل.