باتت حاجة البشرية ملحة فى الحصول على أنظمة توليد وتخزين للطاقة. تأتى المكثفات فائقة السعة على صدارة أنظمة التخزين الكهربية. نظرا للتزايد السكانى العالمى المطرد والاعتماد المباشر والضرورى على الأجهزة الكهربية فإن تطوير أنظمة فعالة لتخزين الطاقة أصبح بالغ الأهمية في تلبية متطلبات البشرية. تعد البطاريات من أشهر أنظمة تخزين الطاقة لكن تدريجياً ستقارب على التلاشى نتيجة ضعف الثباتية (بضعة آلاف من المرات) وطول مدة الشحن (عشرات الدقائق). من ناحية أخرى، المكثفات الفائقة لها ثباتية عالية وتتميز بقابليتها على الشحن السريع (بضع ثوانى). في الوقت الحاضر تركزت البحوث على إنتاج أقطاب مناسبة من المواد النانوية المتقدمة التي لها خواص تركيبية وسطحية جيدة وبالتالي ينعكس على سلوكها الكهربى.
المكثفات فائقة السعة هى الحل الامثل لمشكلات تخزين الطاقة. لكن عندما يتعلق الامر باحتياج جسم الانسان لمصدر طاقة لتنظيم ضربات القلب مثلا عندها يكون الامر مختلفا. حيث لابد ان تكون المواد المصنع منها المكثف امنه وقابلة للتحلل. ومن هنا نشر فريق بحثى عربى- ماليزي دراسة بحثية عن مادة جديدة تم تحضيرها من الجرافين والحمض النووى الريبوزي (دى ان ايهDNA ) لتطبيق تخزين الطاقة وصناعة المكثفات فائقة السعة بغرض استخدامها فى التطبيقات الطبية داخل جسم الانسان. ويضم الفريق البحثى المتخصص في مجال علوم المواد المتقدمة والنانوتكنولوجي والطاقة كلا ً من أ.د. جمعه سند بكلية العلوم جامعة الأزهر بمصر و الباحث ياسين البرقونى والبروفوسير تشونج كويك فينج بجامعة ماليزيا باهنج بماليزيا بحثا فى مجلة متخصصة ورائدة فى علوم المواد والطاقة والتى تصنف من الفئة الأولى ولها معامل تأثير =6.901 وسايت سكور 11.2 والتى تنشر بدار نشر السيفير الشهيرة Electrochimica Acta
واختار الباحثون لهذا العمل ان يكون الجرافين وهو المادة الكربونية مكونا اساسيا للمكثف المراد استخدامه للغرض الطبى. وايضا يكون الدى ان ايه وهو الموجود اساسا فى كل الخلايا والاجسام الحية عاملا مختزلا للجرافين وفى نفس الوقت مكونا للمادة الاساسية للمكثف.
وقال الدكتور جمعه سند قسم الكيمياء كلية العلوم جامعة الأزهر بأسيوط ماجستير فى الكيمياء الفيزيائية (مواد نانومترية) لبوابة الاخبار المسائى
" ان البحث يتناول تحضير مادة نانوية جديدة مؤلفة من الجرافين والجمض النووى بحث تكون سهلة التحلل. الجرافين هو مادة كربونية عبارة عن شرائح من ذرات الكربون الفردية والتى حصل مكتشفها العالم أندريه جيم على جائزة نوبل عام 2010. مادة الجرافين ساهمت فى نقلة كبيرة فى علوم المواد لما لها من خواص فريدة.
والجرافين مادة كربوينة ثنائية الأبعاد بنيتها البلورية سداسية (تشبه قرص العسل). وهي أرفع مادة معروفة على الإطلاق حتى الآن، يعادل سمكها ذرة كربون واحدة فقط، ورغم ذلك تعتبر إحدى أقوى (أمتن) المواد المعروفة. تعتبر من موصلات الكهرباء وكفائتها ذات كفاءة النحاس، وهي أفضل موصل للحرارة على الإطلاق، وتكاد مادة الجرافين تكون شفافة تمامًا، ورغم ذلك فهي أيضًا كثيفة للغاية لدرجة عدم سماحها بعبور أصغر ذرة (الهيليوم) من خلال هيكلها السداسي.
اضاف د. جمعة انه تم بنجاح تحضير المؤلف النانوى من الجرافين والحمض النووى وتم دراسة واثبات التركيب الجديد بعدة طرق معملية. كما تم تصنيع المكثف الفائق واختباره معمليا والذى اظهر سلوكاً متميزاً فى تخزين الطاقة الكهربية. حيث قدرت القدرة التخزينية للمكثف ب 129 فاراد لكل جم وكانت ثباتية المكثف اكثر من 92% بعد الاستخدام اكثر من 10000 مرة.
واوصت الدراسة بامكانية استخدام المؤلف النانوى من الجرافين والحمض النووى الريبوزى فى صناعة المكثفات الفائقة لاسيما المستخدمة فى الاغراض الحيوية الطبية. جدير بالذكر ان دكتور جمعه تم تصنيفه منذ ايام من افضل 2% من العلماء على مستوى العالم تاثيراً حسب تقرير جامعة ستانفورد الامريكية.
