Microgridiau gwisgadwy: Wedi'u pweru gan chwys

CREDYD DELWEDD:
Credyd Delwedd
iStock

Microgridiau gwisgadwy: Wedi'u pweru gan chwys

Microgridiau gwisgadwy: Wedi'u pweru gan chwys

Testun is-bennawd
Mae ymchwilwyr yn manteisio ar symudiadau dynol i bweru dyfeisiau gwisgadwy.
    • Awdur:
    • enw awdur
      Rhagolwg Quantumrun
    • Ionawr 4, 2023

    Crynodeb mewnwelediad

    Mae cymwysiadau technoleg gwisgadwy yn cynnwys monitro iechyd dynol, roboteg, rhyngwyneb peiriant dynol, a mwy. Mae cynnydd y cymwysiadau hyn wedi arwain at fwy o ymchwil ar nwyddau gwisgadwy a all bweru eu hunain heb ddyfeisiadau ychwanegol.

    Cyd-destun microgrids gwisgadwy

    Mae ymchwilwyr yn archwilio sut y gall dyfeisiau gwisgadwy elwa o ficrogrid personol o egni chwys i ymestyn eu galluoedd. Mae microgrid gwisgadwy yn gasgliad o gydrannau cynaeafu a storio ynni sy'n caniatáu i electroneg weithredu'n annibynnol ar fatris. Mae'r microgrid personol yn cael ei reoli gan system ar gyfer synhwyro, arddangos, trosglwyddo data, a rheoli rhyngwyneb. Roedd cysyniad y microgrid gwisgadwy yn deillio o'r fersiwn “modd ynys”. Mae'r microgrid ynysig hwn yn cynnwys rhwydwaith bach o unedau cynhyrchu pŵer, systemau rheoli hierarchaidd, a llwythi a all weithredu'n annibynnol ar y grid pŵer sylfaenol.

    Wrth ddatblygu microgridiau gwisgadwy, rhaid i ymchwilwyr ystyried y sgôr pŵer a'r math o gais. Bydd maint y cynaeafwr ynni yn seiliedig ar faint o bŵer sydd ei angen ar y cais. Er enghraifft, mae dyfeisiau mewnblanadwy meddygol yn gyfyngedig o ran maint a gofod oherwydd bod angen batris mawr arnynt. Fodd bynnag, trwy ddefnyddio pŵer chwys, byddai gan gynhyrchion mewnblanadwy y potensial i fod yn llai ac yn fwy amlbwrpas.

    Effaith aflonyddgar

    Yn 2022, creodd tîm o nanobeirianwyr o Brifysgol San Diego, California, “microgrid gwisgadwy” sy'n storio egni o chwys a symudiad, gan ddarparu pŵer ar gyfer electroneg fach. Mae'r ddyfais yn cynnwys celloedd biodanwydd, generaduron triboelectrig (nanogenerators), ac uwch-gynwysyddion. Mae pob rhan yn hyblyg a gellir ei olchi â pheiriant, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer crys. 

    Nododd y grŵp ddyfeisiadau cynaeafu chwys gyntaf yn 2013, ond ers hynny mae'r dechnoleg wedi tyfu'n fwy pwerus i ddarparu ar gyfer electroneg fach. Gallai'r microgrid gadw oriawr arddwrn LCD (arddangosfa grisial hylif) yn gweithredu am 30 munud yn ystod rhediad 10 munud a sesiwn orffwys 20 munud. Yn wahanol i eneraduron triboelectric, sy'n darparu trydan cyn y gall y defnyddiwr symud, mae celloedd biodanwydd yn cael eu hactifadu gan chwys.

    Mae'r holl rannau'n cael eu gwnïo i mewn i grys a'u cysylltu â gwifrau arian tenau, hyblyg wedi'u hargraffu ar y ffabrig a'u gorchuddio â deunydd gwrth-ddŵr ar gyfer inswleiddio. Os na chaiff y crys ei olchi â glanedydd, ni fydd y cydrannau'n torri i lawr trwy blygu dro ar ôl tro, plygu, crychu, neu socian mewn dŵr.

    Mae'r celloedd biodanwydd wedi'u lleoli y tu mewn i'r crys ac yn casglu egni o chwys. Yn y cyfamser, mae'r generaduron triboelectrig yn cael eu gosod ger canol ac ochrau'r torso i drawsnewid symudiad yn drydan. Mae'r ddwy gydran hyn yn dal egni tra bod y gwisgwr yn cerdded neu'n rhedeg, ac ar ôl hynny mae uwch-gynwysyddion ar y tu allan i'r crys yn storio ynni dros dro i ddarparu pŵer ar gyfer electroneg fach. Mae gan ymchwilwyr ddiddordeb mewn profi dyluniadau yn y dyfodol ymhellach i gynhyrchu pŵer pan fydd person yn segur neu'n llonydd, megis eistedd y tu mewn i swyddfa.

    Cymwysiadau microgridiau gwisgadwy

    Gall rhai cymwysiadau microgridiau gwisgadwy gynnwys: 

    • Gwylwyr clyfar a ffonau clust Bluetooth yn cael eu gwefru yn ystod sesiwn ymarfer corff, loncian neu feicio.
    • Nwyddau gwisgadwy meddygol fel biosglodion yn cael eu pweru gan symudiadau'r gwisgwr neu wres y corff.
    • Dillad gwefr diwifr yn storio ynni ar ôl cael ei wisgo. Gall y datblygiad hwn ganiatáu i ddillad drosglwyddo pŵer i electroneg personol fel ffonau smart a thabledi.
    • Llai o allyriadau carbon a defnydd llai o ynni oherwydd gall pobl wefru eu teclynnau ar yr un pryd wrth eu defnyddio.
    • Mwy o ymchwil ar ffactorau ffurf posibl eraill microgridiau gwisgadwy, megis esgidiau, dillad, ac ategolion eraill fel bandiau arddwrn.

    Cwestiynau i'w hystyried

    • Sut arall y gall ffynhonnell ynni gwisgadwy wella technolegau a chymwysiadau?
    • Sut gall dyfais o'r fath eich helpu yn eich gwaith a'ch tasgau dyddiol?

    Cyfeiriadau mewnwelediad

    Cyfeiriwyd at y cysylltiadau poblogaidd a sefydliadol canlynol ar gyfer y mewnwelediad hwn: