Microredes portátiles: alimentadas pola suor

CRÉDITO DA IMAXE:
Crédito da imaxe
iStock

Microredes portátiles: alimentadas pola suor

Microredes portátiles: alimentadas pola suor

Texto do subtítulo
Os investigadores están a aproveitar o movemento humano para alimentar os dispositivos portátiles.
    • autor:
    • nome do autor
      Previsión de Quantumrun
    • Xaneiro 4, 2023

    Resumo de insight

    As aplicacións tecnolóxicas para vestir inclúen a vixilancia da saúde humana, a robótica, a interface humano-máquina e moito máis. O progreso destas aplicacións levou a aumentar a investigación sobre wearables que poden alimentarse sen dispositivos adicionais.

    Contexto de microredes wearable

    Os investigadores están a explorar como os dispositivos portátiles poden beneficiarse dunha microrrede personalizada de enerxía da suor para ampliar as súas capacidades. Unha microrrede portátil é unha colección de compoñentes de recollida e almacenamento de enerxía que permiten que a electrónica funcione de forma independente das baterías. A microrrede persoal está controlada por un sistema de detección, visualización, transferencia de datos e xestión de interfaces. O concepto da microrrede portátil derivouse da versión "modo illa". Esta microrrede illada comprende unha pequena rede de unidades de xeración de enerxía, sistemas de control xerárquico e cargas que poden funcionar de forma independente da rede eléctrica primaria.

    Ao desenvolver microredes wearable, os investigadores deben considerar a potencia nominal e o tipo de aplicación. O tamaño da recollida de enerxía estará baseado na cantidade de enerxía requirida pola aplicación. Por exemplo, os implantes médicos teñen un tamaño e espazo limitados porque requiren baterías grandes. Non obstante, ao usar o poder da suor, os implantables terían o potencial de ser máis pequenos e versátiles.

    Impacto perturbador

    En 2022, un equipo de nanoenxeñeiros da Universidade de San Diego, California, creou unha "microrede portátil" que almacena enerxía da suor e do movemento, proporcionando enerxía para pequenos dispositivos electrónicos. O dispositivo comprende pilas de biocombustible, xeradores triboeléctricos (nanoxeradores) e supercondensadores. Todas as pezas son flexibles e lavables a máquina, polo que é ideal para unha camisa. 

    O grupo identificou por primeira vez os dispositivos de recollida de suor en 2013, pero desde entón a tecnoloxía fíxose máis poderosa para acomodar pequenos dispositivos electrónicos. A microrrede podería manter un reloxo de pulso LCD (pantalla de cristal líquido) funcionando durante 30 minutos durante unha carreira de 10 minutos e unha sesión de descanso de 20 minutos. A diferenza dos xeradores triboeléctricos, que proporcionan electricidade antes de que o usuario poida moverse, as pilas de biocombustible actívanse pola suor.

    Todas as pezas están cosidas nunha camisa e conectadas por fíos de prata finos e flexibles impresos no tecido e recubertos para o illamento con material impermeable. Se a camisa non se lava con deterxente, os compoñentes non se romperán ao dobrarse, dobrarse, arrugar ou remollar repetidamente en auga.

    As células de biocombustible están situadas dentro da camisa e recollen enerxía da suor. Mentres tanto, os xeradores triboeléctricos colócanse preto da cintura e dos lados do torso para converter o movemento en electricidade. Estes dous compoñentes captan enerxía mentres o usuario está camiñando ou correndo, despois de que os supercondensadores na parte exterior da camisa almacenan enerxía temporalmente para proporcionar enerxía aos pequenos produtos electrónicos. Os investigadores están interesados ​​en seguir probando deseños futuros para xerar enerxía cando unha persoa está inactiva ou está parada, como sentada dentro dunha oficina.

    Aplicacións das microredes wearable

    Algunhas aplicacións das microredes wearable poden incluír: 

    • Cargándose reloxos intelixentes e auriculares Bluetooth durante unha sesión de exercicio, carreira ou ciclismo.
    • Os wearables médicos, como os biochips, son alimentados polos movementos do usuario ou pola calor corporal.
    • Roupa de carga sen fíos que almacena enerxía despois de ser usada. Este desenvolvemento pode permitir que a roupa transmita enerxía a dispositivos electrónicos persoais como teléfonos intelixentes e tabletas.
    • Menor emisións de carbono e menor consumo de enerxía xa que as persoas poden cargar os seus aparellos ao mesmo tempo mentres os usan.
    • Aumento da investigación sobre outros posibles factores de forma das microredes wearables, como zapatos, roupa e outros accesorios como pulseiras.

    Preguntas a ter en conta

    • De que outra maneira pode mellorar as tecnoloxías e aplicacións unha fonte de enerxía portátil?
    • Como pode axudarche un dispositivo deste tipo no teu traballo e tarefas diarias?

    Referencias de insight

    As seguintes ligazóns populares e institucionais foron referenciadas para esta visión: