يمثل انخفاض قدرة بطارية الهاتف الجوال مشكلة كبيرة تؤرق الكثيرين من مقتنيي هذه الهواتف، فعندما توشك شحنة بطارية الهاتف على النفاد، يهرول مقتنو الهاتف لتوصيله بمصدر التيار الكهربائي لإعادة شحن البطارية في أسرع وقت ممكن . ويشعر هؤلاء بالضيق والضجر عندما توشك البطارية على أن تفرغ مجدداً بعد أول مكالمة هاتفية يتم إجراؤها .
يبدو أن السنوات المقبلة ستشهد حلاً لهذه المشكلة من خلال الازدهار الكبير الذي يشهده سوق الملابس الذكية وأجهزة الاستشعار المصغرة المستخدمة في الأنشطة الرياضية أو الوقاية الطبية . ويثير هذا الأمر الكثير من التساؤلات حول إمكانية استغلال مصادر الطاقة بكل أشكالها لشحن بعض المنتجات الإلكترونية كالهاتف المحمول، والبطارية الصغيرة، والمولد الكهربائي الصغير . وتلوح في الأفق مسارات جديدة واعدة، كاستخدام حركة جسم الإنسان والطاقة الحركية عند المشي . البحوث في هذا المجال غالباً ما تنتج حلولاً مبتكرة كالحذاء المولد للطاقة الكهربية .
في هذا الصدد توصل أربعة طلاب في العشرينات من العمر يدرسون الهندسة الميكانيكية في جامعة رايس في ولاية تكساس الأمريكية إلى صنع حذاء قادر على توليد الكهرباء وأطلقوا عليه اسم PediPower وكان الاختراع مشروع إنهائهم إحدى المراحل الدراسية في هذا المجال . النموذج الأولي من هذا الحذاء عبارة عن حذاء رياضة تم تغيير كعبه إلى جهاز قادر على انتاج 400 ملي واط من الكهرباء وذلك بتحويل الطاقة الحركية للقدمين إلى طاقة كهربائية . ويتم تثبيت الجهاز المزود بدعامة عند مستوى الكعب لجمع الطاقة كلما مست القدم الأرض . وتتصل هذه الدعامة بعلبة تروس صغيرة بحيث أن كل خطوة ينتقل أثرها إلى التروس لتديرها وبالتالي فإن هذه الأخيرة تعمل على حث محرك مثبت على جانب الحذاء لتوليد الكهرباء ليتم تخزينها في بطارية مثبتة عند الخصر . ويتطلع هؤلاء الطلاب إلى جعل الحذاء PediPower على المدى الطويل،، منتجاً تجارياً يستخدم لشحن الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف أو أجهزة ضبط نبضات القلب أو مضخات القلب الاصطناعي . وقد تم تمويل المشروع من قبل شركة كاميرون الدولية التي اشترطت على الطلاب إنتاج طاقة موثوقة ودائمة انطلاقاً من حركة الإنسان .
لماذا تم اختيار كعب القدم كمصدر للطاقة الحركية؟ الواقع أنه بعد دراسة توزيع القوة التي تنتجها القدم في كل خطوة، ركز المصممون على الكعب وهو الجزء الأول الذي يلمس الأرض . ويقول كارلوس أرمادا وهو أحد الطلاب المشاركين في التصميم: وجدنا أن كعب القدم هو الجزء الأكثر قدرة على إنتاج الطاقة فعندما يمشي المرء يضغط هذا الجزء من القدم أولاً على الأرض ويخفف وزن الجسم ثم تعمل سلامات أصابع القدم مع مشط القدم إلى دفع الشخص نحو الأمام وبالتالي فإن الطاقة المتولدة من هاتين المنطقتين في القدم يمكن استخدامها والاستفادة منها أثناء المشي لتوليد الكهرباء . ويضيف تيلر وايست وهو طالب آخر مشارك في تصميم الحذاء، أنه بعد تفكير طويل قررت المجموعة الاستفادة من الكعب بشكل خاص للاستفادة من الجاذبية وجعل الشخص يبذل مجهوداً أقل . ويأمل الطلاب الأربعة أن تتولى جامعة رايس مشروع إعادة صياغة نظام عمل هذا الحذاء لجعله أكثر خفة وأقل حجماً، مع زيادة في كمية الكهرباء المتولدة . ومن أحد الحلول المدروسة استخدام الطاقة الحركية لباطن القدم وربطها مع الطاقة التي ينتجها الكعب .
والواقع أن مسألة هذا الاختراع مهمة للغاية إذ لا يعني الأمر فقط تزويد الأجهزة النقالة مثل الهاتف الذكي، ومشغل MP3 أو أجهزة الاستشعار المستخدمة في الرياضية بالكهرباء، بل من شأن هذا النظام تشغيل القلب الاصطناعي وغيره من الأجهزة الحيوية مثل أجهزة ضبط نبضات القلب . لكن يجب أن يكون الاختراع محل ثقة مطلقة فالاعتماد على حركة الإنسان في شيء أساسي للحياة هو أمر مخيف بعض الشيء حسب وصف أحد أعضاء المجموعة، فالمرء ينام ثماني ساعات في اليوم من دون أن يتحرك ومن ثم يجب أن يكون على يقين من أنه سينتج ما يكفي من الطاقة خلال اليوم ولذا لا بد أن يسير المرء 12 ساعة في اليوم بهذا الحذاء كي يتم شحن هاتفه كلياً .
