في المستقبل القريب، لن يكون استبدال البطارية داخل هاتف iPhone عملية محفوفة بالمخاطر ومعقدة وفوضوية مع انتشار الغراء في كل مكان. وفقًا لموقع The Information، تستكشف Apple تقنية جديدة ستجعل من السهل على الأشخاص إزالة وحدة البطارية داخل هواتف iPhone الخاصة بهم، مما يجعل عمليات الاستبدال والإصلاح أكثر ملاءمة.
إليكم التفاصيل مباشرة من فم الحصان: “تتضمن التقنية الجديدة – المعروفة باسم إزالة الروابط اللاصقة المستحثة كهربائيًا – تغليف البطارية بالمعدن، بدلاً من الرقائق المعدنية كما هو الحال حاليًا. وقال الناس إن ذلك من شأنه أن يسمح للناس بإخراج البطارية من الهيكل عن طريق توجيه هزة صغيرة من الكهرباء إلى البطارية.
لقد قامت شركة أبل بهذا التغيير لأنها غيرت رأيها فيما يتعلق بمشكلة الغراء التي أزعجت محترفي الإصلاح وهواة الإصلاحات المنزلية لسنوات. حتى أن الأشخاص في iFixit اضطروا إلى كتابة مقال كامل بعنوان “لماذا تعتمد الإلكترونيات على الغراء ولماذا لا ينبغي لها ذلك” لإلقاء المزيد من الضوء على الموقف.
“في طراز iPhone 2020، يمكن أن تستغرق هذه العملية ما يصل إلى ساعتين من التفكيك، وساعة لتنظيف أضرار التآكل الناتجة عن السوائل، ثم ساعة أخرى من التطبيق لاستبدال المادة اللاصقة. وأشار المقال إلى أنه ليس حلاً سهلاً.
لماذا تفعل أبل هذا
لماذا يحدث هذا الآن؟ يرجع الفضل في ذلك إلى الاتحاد الأوروبي وحملته نحو الاستدامة ومستقبل أكثر نظافة. في العام الماضي، أخطرت المفوضية الأوروبية بلوائح البطاريات، التي تريد، من بين أمور أخرى، التعامل مع الموقف بمزيد من المسؤولية وبطريقة لا تؤدي إلى تفاقم مشكلة النفايات الإلكترونية. فيما يلي المبادئ الأساسية:
- وسيتم تقديم أهداف كفاءة إعادة التدوير واستعادة المواد والمحتوى المعاد تدويره تدريجياً اعتباراً من عام 2025 فصاعداً. يجب إعادة تدوير جميع بطاريات النفايات المجمعة ويجب تحقيق مستويات عالية من الاسترداد.
- ابتداءً من عام 2027، سيكون المستهلكون قادرين على إزالة البطاريات المحمولة في منتجاتهم الإلكترونية واستبدالها في أي وقت من دورة حياتها.
- يجب أن تكون البطاريات المحمولة المدمجة في الأجهزة قابلة للإزالة والاستبدال بسهولة من قبل المستخدم النهائي أو من قبل مشغلين مستقلين أثناء عمر الجهاز، إذا كانت عمر البطاريات أقصر من عمر الجهاز، أو على أبعد تقدير في نهاية عمر الجهاز.
“في نجاح كبير للحق في الإصلاح، سيتعين الآن تصميم جميع الأجهزة المحمولة الجديدة ووسائل النقل الخفيفة التي يتم طرحها في السوق ببطاريات قابلة للاستبدال”، قالت كريستينا جانابيني، منسقة الحق في الإصلاح (أوروبا)، في ذلك الوقت. يمكنك قراءة الاقتراح الكامل هنا (PDF).
قليلا من السحر الأيوني
إذن، كيف يعمل تحول شركة أبل إلى اللغز المسمى “إزالة الروابط اللاصقة المستحثة كهربائياً”؟ هناك طلب كبير على المواد اللاصقة القادرة على تكوين روابط قوية مع السماح بالفصل السريع والمريح بالوقود الكهربائي. تعتبر هذه التكنولوجيا ذات قيمة خاصة في المواقف العاجلة أو للمكونات التي تتطلب التفكيك المتكرر، كما تقول ورقة بحثية منشورة في مجلة Materials Today Communications.
تحتاج قطاعات الكهرباء والإلكترونيات بشكل ملح إلى مواد لاصقة قابلة للإزالة كهربائيًا لتمكين تركيب وصيانة الأجزاء الإلكترونية الهشة. إن استخدام المواد اللاصقة الموصلة للكهرباء لربط المكونات بلوحات الدوائر من شأنه أن يبسط بشكل كبير عملية إزالة العناصر المعيبة واستبدالها.
ومن بين الفوائد الإضافية لهذه المواد اللاصقة قدرتها على التنشيط عن بعد، مما يلغي الحاجة إلى الاتصال المادي المباشر بالأجزاء الملتصقة. وفي الوقت الحالي، تعتمد المواد اللاصقة المستخدمة في تجميع الهواتف الذكية على درجات حرارة عالية للذوبان والإزالة. وتقوم التقنية الموضحة أعلاه بنفس المهمة، ولكنها تستخدم التحفيز الكهربائي بدلاً من الحرارة.
يقدم التحول إلى الكهرباء حلاً واعداً يتجنب العديد من التحديات. تعتمد هذه الطريقة على إضافة مكونات أيونية، مثل الأملاح الذائبة أو السوائل الأيونية، إلى الخليط اللاصق. تضيف هذه الإضافات موصلية أيونية إلى الغراء، ونتيجة لذلك، يصبح مستجيبًا للتحفيز الكهربائي.
يمكن أن يؤدي فصل الترابط المنشط بالجهد إلى تقليل خطر التلف الميكانيكي أو الحراري أو الكيميائي للمكونات الداخلية للهاتف. ومع ذلك، فإن النهج بأكمله يتطلب استخدام ركائز موصلة مثل المعادن أو المواد التي يمكن طلائها بطبقة موصلة.
بمجرد الوصول إلى هناك، يمكن بدء عملية فك الترابط من خلال تطبيق الجهد الكهربي عبر السطحين المرتبطين. تجتذب هذه المواد اللاصقة المستجيبة للكهرباء حاليًا قدرًا كبيرًا من الاهتمام في قطاعي الطيران والإلكترونيات نظرًا لتطبيقاتها المحتملة ومزاياها مقارنة بطرق الربط التقليدية. يمكن أن تصبح أجهزة iPhone في نهاية المطاف أكبر مستخدمي هذه التكنولوجيا الواعدة في المستقبل القريب.
يمكنك قراءة المزيد عن عملية الالتصاق والتفكيك الكهربائي على المستوى المجهري في هذه الورقة البحثية التي تم نشرها في مجلة Advanced Materials Interfaces هنا، وقد تم تقديم هذه الأطروحة الرائعة إلى كلية العلوم والهندسة الكيميائية في السويد Kungliga Tekniska Högskolan . يمكنك قراءة المزيد عن التقنية بأكملها في سياق إعادة التدوير في الجمعية الملكية للكيمياء.