Geyinilə bilən mikro şəbəkələr: Tərlə işləyir

ŞƏKİL KREDİTİ:
Şəkil krediti
iStock

Geyinilə bilən mikro şəbəkələr: Tərlə işləyir

Geyinilə bilən mikro şəbəkələr: Tərlə işləyir

Alt başlıq mətni
Tədqiqatçılar geyilə bilən cihazları gücləndirmək üçün insan hərəkətindən istifadə edirlər.
    • Author:
    • Author adı
      Quantumrun Uzaqgörməsi
    • Yanvar 4, 2023

    Anlayış xülasəsi

    Geyinilə bilən texnologiya tətbiqlərinə insan sağlamlığının monitorinqi, robot texnikası, insan-maşın interfeysi və s. daxildir. Bu tətbiqlərin inkişafı, əlavə cihazlar olmadan özlərini gücləndirə bilən geyilə bilən cihazlar üzərində tədqiqatların artmasına səbəb oldu.

    Geyinilə bilən mikro şəbəkə konteksti

    Tədqiqatçılar geyilə bilən cihazların imkanlarını genişləndirmək üçün tər enerjisinin fərdiləşdirilmiş mikro şəbəkəsindən necə faydalana biləcəyini araşdırırlar. Geyilə bilən mikro şəbəkə elektronikanın batareyalardan müstəqil işləməsinə imkan verən enerji yığan və saxlama komponentləri toplusudur. Şəxsi mikroşəbəkə sensor, görüntüləmə, məlumatların ötürülməsi və interfeysin idarə edilməsi üçün sistem tərəfindən idarə olunur. Geyilə bilən mikroşəbəkə konsepsiyası “ada rejimi” versiyasından əldə edilmişdir. Bu təcrid olunmuş mikroşəbəkə ilkin elektrik şəbəkəsindən asılı olmayaraq işləyə bilən enerji istehsal bloklarının, iyerarxik idarəetmə sistemlərinin və yüklərin kiçik şəbəkəsindən ibarətdir.

    Tədqiqatçılar geyilə bilən mikro şəbəkələr hazırlayarkən güc reytinqini və tətbiqin növünü nəzərə almalıdırlar. Enerji kombaynının ölçüsü tətbiqin nə qədər güc tələb etdiyinə əsaslanacaq. Məsələn, tibbi implantasiya olunanlar ölçü və məkan baxımından məhduddur, çünki onlar böyük batareyalar tələb edir. Bununla belə, tər gücündən istifadə etməklə implantasiya edilə bilənlər daha kiçik və daha çox yönlü olmaq potensialına malik olacaqlar.

    Dağıdıcı təsir

    2022-ci ildə Kaliforniyanın San Dieqo Universitetindən olan nanomühəndislər qrupu tərdən və hərəkətdən enerji saxlayan, kiçik elektronika üçün enerji təmin edən “geyilən mikro şəbəkə” yaratdı. Cihaz bioyanacaq elementlərindən, triboelektrik generatorlardan (nanogeneratorlar) və superkondensatorlardan ibarətdir. Bütün hissələr elastikdir və maşında yuyulur, bu da onu köynək üçün ideal edir. 

    Qrup ilk dəfə 2013-cü ildə tər yığan cihazları müəyyən etdi, lakin o vaxtdan bəri texnologiya kiçik elektronikaları yerləşdirmək üçün daha da gücləndi. Mikroqrid LCD (maye kristal displey) qol saatını 30 dəqiqəlik qaçış və 10 dəqiqəlik istirahət seansı zamanı 20 dəqiqə işlək vəziyyətdə saxlaya bilirdi. İstifadəçi hərəkət etməzdən əvvəl elektrik enerjisini təmin edən triboelektrik generatorlardan fərqli olaraq, bioyanacaq hüceyrələri tərlə aktivləşdirilir.

    Bütün hissələr bir köynəkdə tikilir və parça üzərində çap edilmiş nazik, elastik gümüş məftillərlə birləşdirilir və izolyasiya üçün suya davamlı material ilə örtülür. Əgər köynək yuyucu vasitə ilə yuyulmazsa, komponentlər dəfələrlə əyildikdə, qatlandıqda, əzilmədikdə və ya suda islatmada parçalanmayacaq.

    Bioyanacaq hüceyrələri köynəyin içərisində yerləşir və tərdən enerji toplayır. Bu arada triboelektrik generatorlar hərəkəti elektrik enerjisinə çevirmək üçün gövdənin belinə və yanlarına yaxın yerləşdirilir. Bu komponentlərin hər ikisi istifadəçi gəzərkən və ya qaçarkən enerji toplayır, bundan sonra köynəyin kənarındakı superkapasitorlar kiçik elektronika üçün enerji təmin etmək üçün müvəqqəti olaraq enerji saxlayır. Tədqiqatçılar, insan qeyri-aktiv və ya stasionar vəziyyətdə, məsələn, ofisdə oturarkən enerji yaratmaq üçün gələcək dizaynları daha da sınaqdan keçirməkdə maraqlıdırlar.

    Geyilə bilən mikro şəbəkələrin tətbiqi

    Geyilə bilən mikro şəbəkələrin bəzi tətbiqlərinə aşağıdakılar daxil ola bilər: 

    • Ağıllı saatlar və Bluetooth qulaqlıqları məşq, qaçış və ya velosiped seansı zamanı doldurulur.
    • Bioçiplər kimi tibbi geyilə bilən cihazlar istifadəçinin hərəkətləri və ya bədən istiliyi ilə təchiz edilir.
    • Geyinildikdən sonra enerji saxlayan paltarları simsiz şarj edin. Bu inkişaf paltarların smartfonlar və planşetlər kimi şəxsi elektronikaya güc ötürməsinə imkan verə bilər.
    • Daha az karbon emissiyası və daha az enerji istehlakı, çünki insanlar qadcetlərindən istifadə edərkən eyni vaxtda şarj edə bilərlər.
    • Ayaqqabı, geyim və qolbaq kimi digər aksesuarlar kimi geyilə bilən mikroqridlərin digər potensial forma faktorları üzrə tədqiqatların artırılması.

    Nəzərə alınmalı suallar

    • Geyilə bilən enerji mənbəyi texnologiyaları və tətbiqləri başqa necə təkmilləşdirə bilər?
    • Belə bir cihaz işinizdə və gündəlik işinizdə sizə necə kömək edə bilər?