تسجيل الدخول

مركز تميز تقنية النانو الخضراء CEGN

نظرة عامة

الشريك جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس

​ ​يهدف مركز التميز لتقنية النانو الخضراء إلى الإسهام في البحوث والتطوير في مجالات تقنيات النانو في الطاقة والإلكترونيات النانوية وذلك بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس. ويشمل ذلك كفاءة الطاقة، وتحديات التوليد والتخزين التي تواجهها صناعة الإلكتر​ونيات. ومن أهداف المركز إيجاد حلول مبتكرة، للتقليل من استهلاك الطاقة والتكلفة، دون المساس بأداء الأجهزة الإلكترونية. ومن المشاكل التي تهدد عالمنا هو تغير المناخ حيث تشير التقارير الدولية إلى أن الاحتباس الاحتراري العالمي سوف يؤثر بشكل كبير على الاقتصاد والزراعة وتفشي الأمراض، مما يتطلب فرض سياسات عالمية لتحويل طاقة الوقود الأحفوري إلى الطاقة النظيفة. وسيسهم تصنيع مولدات طاقة عالية الكفاءة وأجهزة تخزين الطاقة باستخدام تقنيات النانو في تحقيق هذا الهدف.​ ​

المشاريع

تحتوي الخلايا الشمسية العضوية على مزايا مختلفة تفوق الخلايا الشمسية التقليدية، ومنها الرقة والمرونة الميكانيكية للخلايا الشمسية. لا تزال كفاءة وأداء الخلايا الشمسية العضوية محدودة مقارنة مع خلايا السيليكون الشمسية. يعمل المركز على إيجاد طرق لتحسين أداء الخلايا العضوية من خلال تغيير أساليب التصنيع مع الأخذ بالاعتبار انخفاض التكلفة.
تتوفر شرائح السيليكون بشكل كبير وبأشكال متعدد، حيث تستخدم في إنشاء الدوائر الإلكترونية المشابهة لأجهزة الجوال. ويساعد دمج الإلكترونيات الضوئية كالليزر والحساسات الضوئية على انخفاض الطاقة المستهلكة بالأجهزة الإلكترونية بشكل كبير. يقوم الفريق البحثي حالياً بدراسة التفاعل النووي بين المواد الكهروضوئية وشريحة السيليكون عن طريق وضع طبقة رقيقة من مادة الجرافين.
تواجه الإلكترونيات الحديثة زيادة الطاقة المهدرة. هذه الطاقة المتسربة ناجمة عن الحاجة لطاقة مستمرة تستخدم للحفاظ على تشغيل الإلكترونيات والذاكرات بأجهزة الحاسب. من ضمن الحلول المقترحة لمشكلة التسرب هو الاستفادة من المواد ذات الخواص المغناطيسية لتصميم ذاكرات غير قابلة للتغير مع قدرتها على الاحتفاظ بالمعلومات. يستهدف المشروع البحثي إنشاء أجهزة إلكترونية تعمل بالمغناطيس الكهربائي وذلك للحفاظ على الطاقة المهدرة وتخفيض الطاقة المستهلكة.
تتميز أنابيب الكربون الناونية بصغر حجمها حيث يقاس قطرها بالنانومتر وطولها بالسنتيمتر. أثبتت الدراسات العلمية كفاءة أنابيب الكربون في مجال الإلكترونيات ومجال الكهروضوئيات قدرتها على خفض الطاقة المستهلكة. يستهدف المشروع تطوير إلكترونيات باستخدام أنابيب الكربون وذلك لإنتاج شاشات عرض عالية الجودة بسعر منخفض وبأقل طاقة مستهلكة.
يهدف المشروع البحثي إيجاد طرق لتوليد الكهرباء والطاقة النظيفة. تساعد البطاريات العالية الكفاءة وطويلة الاستدامة على توليد طاقة نظيفة. يقوم الفريق البحثي بتطوير البنية النانومترية وذلك لتحقيق زيادة في قدرة البطاريات تصل إلى خمسة أضعاف البطاريات العادية دون تدهور في أداء البطارية. ومن النتائج المتوقعة في هذا المشروع إيجاد وتصنيع نظام بطاريات جديد يتميز بالقدرة على توليد الكهرباء لمدة طويلة مع زمن أقل لإعادة شحنها.

تم التطوير من قبل وحدة تقنية المعلومات بمدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية