إنترنت الأشياء أرخص وأكثر استدامة دون توصيل أسلاك

يمكن للإلكترونيات ذات المساحة الكبيرة التي تعمل لاسلكيًا أن تتيح إنترنت للأشياء أرخص وأكثر مراعاة للبيئة.

يقترح فريق دولي بقيادة جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية أن الأشكال الناشئة لتقنيات الأجهزة ذات الأغشية الرقيقة التي تعتمد على مواد أشباه الموصلات البديلة، مثل المواد العضوية القابلة للطباعة، وخواص الكربون النانوية، وأكاسيد المعادن، يمكن أن تساهم في إنترنت الأشياء، بشكل أكثر استدامة من الناحية الاقتصادية والبيئية.

من المقرر أن يكون لإنترنت الأشياء تأثير كبير على الحياة اليومية والعديد من الصناعات، ويربط ويسهل تبادل البيانات بين العديد من الأشياء الذكية ذات الأشكال والأحجام المختلفة، مثل أنظمة الأمن المنزلي التي يتم التحكم فيها عن بعد، والسيارات ذاتية القيادة المزودة بأجهزة استشعار تكتشف العوائق على الطريق، ومعدات المصنع التي يتم التحكم في درجة حرارتها، عبر الإنترنت وشبكات الاستشعار والاتصالات الأخرى، وفقاً لموقع scitechdaily.

من المتوقع أن تصل هذه الشبكة الفائقة المزدهرة إلى تريليونات الأجهزة بحلول العقد المقبل، مما يزيد من عدد عقد الاستشعار المنتشرة في أنظمتها الأساسية.

وتعتمد الأساليب الحالية المستخدمة لتشغيل عقد المستشعر على تقنية البطارية، لكن البطاريات تحتاج إلى استبدال منتظم، وهو أمر مكلف وضار بالبيئة بمرور الوقت أيضًا، قد لا يواكب الإنتاج العالمي الحالي من الليثيوم لمواد البطاريات الطلب المتزايد على الطاقة من العدد المتضخم لأجهزة الاستشعار.

يمكن أن تساعد عقد الاستشعار التي تعمل لاسلكيًا في تحقيق إنترنت الأشياء المستدام عن طريق استخلاص الطاقة من البيئة باستخدام ما يسمى بحصادات الطاقة، مثل الخلايا الكهروضوئية وحصادات طاقة التردد اللاسلكي (RF)، من بين تقنيات أخرى، يمكن أن تكون الإلكترونيات ذات المساحة الكبيرة أساسية في تمكين مصادر الطاقة هذه.

قام كالايفانان لوغاناثان، خريج جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية، مع توماس أنثوبولوس وزملائه في العمل، بتقييم جدوى العديد من التقنيات الإلكترونية واسعة النطاق وقدرتها على تقديم مستشعرات إنترنت الأشياء صديقة للبيئة تعمل لاسلكيًا.

ظهرت الإلكترونيات ذات المساحة الكبيرة مؤخرًا كبديل جذاب للتقنيات التقليدية القائمة على السيليكون بفضل التقدم الكبير في المعالجة القائمة على الحلول، والتي جعلت الأجهزة والدوائر أسهل في الطباعة على ركائز مرنة واسعة المساحة، ويمكن إنتاجها في درجات حرارة منخفضة وعلى ركائز قابلة للتحلل مثل الورق، مما يجعلها أكثر صداقة للبيئة من نظيراتها القائمة على السيليكون.

على مر السنين، طور فريق Anthopoulos مجموعة من المكونات الإلكترونية للترددات اللاسلكية، بما في ذلك أجهزة أكسيد المعادن وأشباه الموصلات القائمة على البوليمر العضوي والمعروفة باسم ثنائيات شوتكي، يقول لوجاناثان: "تعد هذه الأجهزة مكونات أساسية في حصادات الطاقة اللاسلكية، وفي النهاية تملي أداء وتكلفة عقد الاستشعار".