نقل الكهرباء عبر الهواء

حلم تسلا الذي أصبح واقعاً في 2026 منذ أن بدأ نيقولا تسلا تجاربه في برج "واردنكليف" مطلع القرن العشرين، ظل حلم نقل الكهرباء وتوجيهها عبر الهواء دون أسلاك هو "الكأس المقدسة" للفيزياء التطبيقية. اليوم، وفي مطلع عام 2026، أعلنت جامعة هلسنكي عن اختراق علمي قد ينهي عصر النحاس إلى الأبد. باستخدام الموجات فوق الصوتية، تمكن العلماء من "إجبار" الشرارات الكهربائية على اتباع مسارات محددة ومنحنية في الهواء الطلق، وهو ما يفتح الباب أمام تطبيقات كانت تُعتبر حتى الأمس ضرباً من الخيال العلمي. في هذا المقال عبر منصة m3rfh، نغوص في أعماق هذا الاكتشاف المذهل.

1. المبدأ الفيزيائي: عندما يشكل الصوت ممر الكهرباء الكهرباء بطبيعتها تبحث عن "المسار الأقل مقاومة". في الظروف العادية، يكون هذا المسار عشوائياً في الهواء بسبب تذبذب جزيئات الغاز. الاختراق الذي حققه فريق هلسنكي يعتمد على استخدام مصفوفات من مكبرات الصوت عالية التردد (Ultrasonic Transducers). هذه المكبرات تولد موجات ضاغطة تخلق مناطق "تخلخل" (Low Pressure) ومناطق "تضاغط" (High Pressure). ببساطة، يتم بناء "قناة" من الهواء منخفض الضغط وسط هواء الغرفة. وبما أن الهواء منخفض الضغط يتأين أسهل ويسمح بمرور الكهرباء بمقاومة أقل، فإن الشرارة الكهربائية (البلازما) تختار السير داخل هذه القناة الصوتية حصراً.

2. تفاصيل التجربة: التحكم في "القوس الكهربائي" في مختبرات جامعة هلسنكي، استطاع العلماء توجيه قوس كهربائي عالي الجهد بين قطبين بمسافة تصل إلى عدة أمتار، وليس في خط مستقيم فحسب، بل تمكنوا من جعل القوس "ينحني" وفقاً لشكل الموجة الصوتية. هذا التحكم يعني أننا استطعنا خلق "سلك من الهواء". الفرق بين هذه التقنية وتقنيات الليزر السابقة (التي كانت توجه الكهرباء أيضاً) هو أن الموجات فوق الصوتية أقل خطورة، وأرخص تكلفة، ويمكن التحكم في مسارها بمرونة أكبر في الأماكن المغلقة.

3. التطبيقات الطبية: الجراحة البلازمية الدقيقة أحد أكثر المجالات حماساً لهذا الاختراق هو الطب. تستخدم العمليات الجراحية حالياً أدوات "الكي الكهربائي"، لكنها تتطلب تلامساً جسدياً. باستخدام توجيه الموجات فوق الصوتية، يمكن للأطباء توجيه "مشرط من البلازما" عن بُعد لقطع الأنسجة أو كي الأوعية الدموية بدقة مجهرية دون لمس العضو المصاب، مما يقلل من مخاطر العدوى ويزيد من سرعة الشفاء.

4. نقل الطاقة لاسلكياً وشحن الأجهزة رغم أننا ما زلنا في بدايات نقل "القدرة العالية"، إلا أن هذا الاختراق يمهد الطريق لشحن الأجهزة الإلكترونية في الغرفة بمجرد دخولك إليها. لن تحتاج لوضع هاتفك على قاعدة شحن؛ بل ستقوم منظومة صوتية غير مسموعة في سقف الغرفة بخلق مسار آمن لتوصيل تيار شحن دقيق جداً لجهازك لاسلكياً.

5. الأمن والسلامة: هل الكهرباء في الهواء آمنة؟ هذا هو السؤال الذي يجيب عليه علماء هلسنكي في 2026 بوضوح. الموجات فوق الصوتية لا تحبس الكهرباء فحسب، بل تعمل كدرع حماية. بما أن الشرارة الكهربائية تتبع بدقة المسار الصوتي، فإن خطر "الشرارات الطائشة" ينعدم. كما أن النظام مزود بحساسات تقطع التيار فوراً (في أجزاء من المليار من الثانية) إذا قطع أي جسم غريب المسار الصوتي.

6. الآفاق المستقبلية: حماية المدن من البرق على نطاق أوسع، يفكر العلماء في استخدام هذه التقنية لتوجيه صواعق البرق الطبيعية بعيداً عن المباني الحساسة أو المطارات. بدلاً من مانعات الصواعق التقليدية، يمكن إطلاق "قناة صوتية" نحو السحابة لحظة العاصفة لتفريغ الشحنة في مكان آمن ومحدد مسبقاً.

الخاتمة: المعرفة التي تروض الطبيعة إن نجاح جامعة هلسنكي في توجيه الكهرباء بالصوت ليس مجرد تجربة مخبرية ناجحة، بل هو إعادة تعريف لعلاقتنا بالطاقة. نحن ننتقل من عصر الأسلاك المادية الجامدة إلى عصر "السكك الهوائية" المرنة. في m3rfh، نرى أن هذا الاكتشاف يمثل جوهر العلم في 2026: استخدام قوانين الطبيعة البسيطة لحل أعقد مشاكل البشرية.