السبت 18 يوليو 2026
الموجات فوق الصوتية تفتح الباب لتطبيقات جديدة في التحكم بالشرارات الكهربائية
في خطوة غير مسبوقة، الباحثون يطورون تقنية تستخدم الموجات فوق الصوتية لتوجيه الشرارات الكهربائية بدقة عبر الهواء.
ثورة في تقنية الشرارات الكهربائية: كيف يمكن للموجات فوق الصوتية تغيير الصناعات؟
في دراسة نُشرت في مجلة Science Advances، اكتشف باحثون من جامعة نافارا العامة وجامعة هلسنكي وجامعة واترلو طريقة مبتكرة لتوجيه الشرارات الكهربائية عبر الهواء باستخدام الموجات فوق الصوتية. التقنية الجديدة تمكن العلماء من التحكم في الشرارات الكهربائية وتوجيهها حول العقبات بدقة، مما يفتح آفاقًا جديدة في تطبيقات مثل اللحام، وتغذية الإلكترونيات، وإجراءات بيولوجية. تُعد هذه التقنية أكثر أمانًا من الأساليب السابقة التي تعتمد على الليزر، وتتيح تطبيقات غير محدودة في المستقبل، مثل إنشاء أنظمة بريل غير لمسية.
اكتشاف جديد: العلماء يستخدمون الموجات فوق الصوتية لتوجيه الشرارات الكهربائية عبر الهواء!
في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Science Advances، كشف الباحثون عن طريقة مبتكرة لنقل الكهرباء عبر الهواء باستخدام الموجات فوق الصوتية. هذه التقنية المبتكرة تمكن من توجيه الشرارات الكهربائية عبر العقبات، وحتى جعلها تصيب نقاط معينة، بما في ذلك المواد غير الموصلة. وقد أُجريت هذه الدراسة من قبل باحثين من جامعة نافارا العامة (UPNA)، وجامعة هلسنكي، وجامعة واترلو.
تكنولوجيا جديدة لتوجيه الشرارات الكهربائية
تشكل الشرارات الكهربائية عنصرًا أساسيًا في العديد من التطبيقات العملية مثل اللحام، وتغذية الإلكترونيات، وقتل الجراثيم، وكذلك إشعال الوقود في بعض محركات السيارات. ولكن على الرغم من فائدتها الكبيرة، إلا أن التحكم في هذه الشرارات في الهواء المفتوح يمثل تحديًا كبيرًا؛ حيث تتفرع بشكل غير منظم وتتحرك باتجاه أقرب الأجسام المعدنية.
موضوعات مرشحة
اكتشاف جديد يساعد في التحكم بالشرارات الكهربائية
ومع ذلك، كشف فريق البحث في الدراسة الأخيرة عن طريقة تمكنهم من التحكم في الشرارات الكهربائية باستخدام الموجات فوق الصوتية، مما يسمح بتوجيه الشرار حول العقبات أو توجيهه إلى مناطق محددة بدقة. وعلق الدكتور أسير مارزو، الباحث الرئيس في الدراسة من جامعة نافارا العامة، قائلاً: "لاحظنا هذا الظاهرة منذ أكثر من عام، ثم استغرقنا شهورًا للتحكم فيها، وأكثر من ذلك للوصول إلى تفسير دقيق لهذه الظاهرة."
كيف تعمل هذه التقنية؟
تعمل هذه التقنية عن طريق تسخين الهواء بواسطة الشرارات، مما يؤدي إلى تمدده وانخفاض كثافته. ثم يتم توجيه الهواء الساخن باستخدام الموجات فوق الصوتية إلى المناطق التي تتمتع بكثافة صوتية أعلى، حيث تتبع الشرارات هذه المناطق ذات الكثافة المنخفضة بسبب انخفاض جهد الانهيار فيها. هذا يمكن العلماء من توجيه الشرارات الكهربائية بدقة فائقة.
تطبيقات واسعة للتحكم في الشرارات الكهربائية
يُعلق البروفيسور آري سالمي من جامعة هلسنكي، قائلاً: "إن التحكم الدقيق في الشرارات الكهربائية يمكن أن يُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل العلوم الجوية، الإجراءات البيولوجية، وتزويد الدوائر الكهربائية بشكل انتقائي."
تقنيات التحكم بالشرارات الكهربائية مقارنة بالطرق السابقة
قبل هذا الاكتشاف، كانت الطريقة الوحيدة للتحكم في الشرارات الكهربائية هي استخدام تفريغ الليزر الذي يُطلق عليه عادة اسم الليزر الكهربائي، والذي كان يتطلب استخدام ليزر خطر بالإضافة إلى توقيت دقيق بين الليزر والتفريغ الكهربائي. ولكن التقنية الجديدة تستخدم الموجات فوق الصوتية بدلاً من الليزر، مما يجعلها آمنة على العينين والجلد، كما أن الأجهزة التي تستخدمها صغيرة الحجم، اقتصادية، ويمكن تشغيلها بشكل مستمر.
إمكانيات غير محدودة في المستقبل
وأضاف يوسو إيريساري، المؤلف الأول للدراسة من جامعة نافارا العامة: "أنا متحمس لاحتمالية استخدام الشرارات الكهربائية الخفيفة لإنشاء محفزات لمسية في اليد، وربما إنشاء أول نظام بريل بدون لمس."
آفاق مستقبلية
يُظهر هذا البحث تطورًا كبيرًا في كيفية استخدام الموجات فوق الصوتية في التحكم في الشرارات الكهربائية، مما يفتح المجال أمام العديد من التطبيقات المستقبلية في مجالات متعددة. من المتوقع أن تُحدث هذه التقنية ثورة في العديد من الصناعات التي تعتمد على الشرارات الكهربائية، وتوسع من إمكانيات استخدامات الموجات فوق الصوتية في مجالات أخرى.
