Porteblaj mikroretoj: Funkciigitaj per ŝvito

BILDA KREDITO:
Bildo kredito
iStock

Porteblaj mikroretoj: Funkciigitaj per ŝvito

Porteblaj mikroretoj: Funkciigitaj per ŝvito

Subtitolo teksto
Esploristoj profitas homan movadon por funkciigi porteblajn aparatojn.
    • Aŭtoro:
    • Aŭtora nomo
      Quantumrun Foresight
    • Januaro 4, 2023

    Enrigarda resumo

    Porteblaj teknologiaj aplikoj inkluzivas homan sanan monitoradon, robotikon, hom-maŝinan interfacon, kaj pli. La progreso de ĉi tiuj aplikoj kondukis al pliigita esplorado pri porteblaj, kiuj povas funkciigi sin sen pliaj aparatoj.

    Porteblaj mikroretoj kunteksto

    Esploristoj esploras kiel porteblaj aparatoj povas profiti el personigita mikroreto de ŝvita energio por etendi siajn kapablojn. Portebla mikroreto estas kolekto de energi-rikoltaj kaj stokadkomponentoj kiuj permesas al elektroniko funkcii sendepende de baterioj. La persona mikroreto estas kontrolita per sistemo por sentado, montrado, transdono de datumoj kaj interfacadministrado. La koncepto de la portebla mikroreto estis derivita de la "insul-reĝima" versio. Tiu izolita mikroreto konsistas el malgranda reto de elektroproduktadunuoj, hierarkiaj kontrolsistemoj, kaj ŝarĝoj kiuj povas funkciigi sendepende de la primara elektroreto.

    Dum disvolvado de porteblaj mikroretoj, esploristoj devas konsideri la potencon kaj la specon de aplikaĵo. La grandeco de la energirikoltilo estos bazita sur kiom da potenco estas postulata de la aplikaĵo. Ekzemple, medicinaj enplanteblaj estas limigitaj en grandeco kaj spaco ĉar ili postulas grandajn bateriojn. Tamen, uzante ŝvitpotencon, enplanteblaj havus la potencialon esti pli malgrandaj kaj pli multflankaj.

    Disrompa efiko

    En 2022, teamo de nanoinĝenieroj de la Universitato de San-Diego, Kalifornio, kreis "porteblan mikroreton" kiu stokas energion de ŝvito kaj movado, provizante potencon por eta elektroniko. La aparato konsistas el biofuelpiloj, triboelektraj generatoroj (nanogeneratoroj), kaj superkondensiloj. Ĉiuj partoj estas flekseblaj kaj maŝinlaveblaj, igante ĝin ideala por ĉemizo. 

    La grupo unue identigis ŝvit-rikoltajn aparatojn en 2013, sed la teknologio ekde tiam fariĝis pli potenca por akomodi malgrandan elektronikon. La mikroreto povus teni LCD (likva kristala ekrano) brakhorloĝon funkciantan dum 30 minutoj dum 10-minuta kuro kaj 20-minuta ripozsesio. Male al triboelektraj generatoroj, kiuj disponigas elektron antaŭ ol la uzanto povas moviĝi, biofuelĉeloj estas aktivigitaj per ŝvito.

    Ĉiuj partoj estas kudritaj en ĉemizon kaj kunligitaj per maldikaj, flekseblaj arĝentaj dratoj presitaj sur la ŝtofo kaj kovritaj por izolado per akvorezista materialo. Se la ĉemizo ne estas lavita per lesivo, la komponantoj ne rompiĝos pro ripeta fleksado, faldado, ĉifiĝo aŭ trempado en akvo.

    La biofuelĉeloj situas ene de la ĉemizo kaj kolektas energion de ŝvito. Dume, la triboelektraj generatoroj estas metitaj proksime de la talio kaj flankoj de la torso por konverti moviĝon en elektron. Ambaŭ tiuj komponentoj kaptas energion dum la portanto piediras aŭ kuras, post kiuj superkondensiloj sur la ekstera flanko de la ĉemizo stokas energion provizore por disponigi potencon por malgranda elektroniko. Esploristoj interesiĝas pri plue testado de estontaj dezajnoj por generi potencon kiam persono estas neaktiva aŭ senmova, kiel ekzemple sidado en oficejo.

    Aplikoj de porteblaj mikroretoj

    Kelkaj aplikoj de porteblaj mikroretoj povas inkludi: 

    • Smarthorloĝoj kaj Bluetooth-aŭdiloj ŝargitaj dum ekzercado, trotado aŭ biciklado.
    • Medicinaj porteblaj kiel ekzemple bioĉipoj estantaj funkciigitaj per la movoj aŭ korpovarmo de la portanto.
    • Sendrata ŝarga vestaĵo stokanta energion post estado portita. Ĉi tiu evoluo povas permesi al vestaĵo transdoni potencon al persona elektroniko kiel dolortelefonoj kaj tablojdoj.
    • Pli malaltaj karbonemisioj kaj pli malalta energikonsumo ĉar homoj povas ŝargi siajn aparatojn samtempe dum ili uzas.
    • Pliigita esplorado pri aliaj eblaj formfaktoroj de porteblaj mikroretoj, kiel ekzemple ŝuoj, vestaĵoj kaj aliaj akcesoraĵoj kiel pojnoj.

    Konsiderindaj demandoj

    • Kiel alie portebla energifonto povas plibonigi teknologiojn kaj aplikojn?
    • Kiel tia aparato povas helpi vin en via laboro kaj ĉiutagaj taskoj?

    Enrigardaj referencoj

    La sekvaj popularaj kaj instituciaj ligiloj estis referenceitaj por ĉi tiu kompreno: