Կրելի միկրոցանցեր. սնուցվում է քրտինքով

• Հեղինակ:
• Հեղինակ անունը

  Quantumrun Հեռատեսություն
• Հունվար 4, 2023

Insight ամփոփում

Հագվող տեխնոլոգիաների կիրառությունները ներառում են մարդու առողջության մոնիտորինգ, ռոբոտաշինություն, մարդ-մեքենա ինտերֆեյս և այլն: Այս հավելվածների առաջընթացը հանգեցրել է կրելի սարքերի վերաբերյալ հետազոտությունների ավելացմանը, որոնք կարող են ինքնուրույն աշխատել առանց լրացուցիչ սարքերի:

Կրելի միկրոցանցերի համատեքստ

Հետազոտողները ուսումնասիրում են, թե ինչպես կրելի սարքերը կարող են շահույթ ստանալ քրտինքի էներգիայի անհատականացված միկրոցանցից՝ ընդլայնելու իրենց հնարավորությունները: Հագվող միկրոցանցը էներգիա հավաքող և կուտակող բաղադրիչների հավաքածու է, որը թույլ է տալիս էլեկտրոնիկան աշխատել մարտկոցներից անկախ: Անձնական միկրոցանցը վերահսկվում է զգայության, ցուցադրման, տվյալների փոխանցման և ինտերֆեյսի կառավարման համակարգով: Հագվող միկրոցանցի գաղափարը բխում է «կղզու ռեժիմ» տարբերակից: Այս մեկուսացված միկրոցանցը ներառում է էներգիա արտադրող ստորաբաժանումների, հիերարխիկ կառավարման համակարգերի և բեռների փոքր ցանց, որոնք կարող են աշխատել առաջնային էլեկտրացանցից անկախ:

Հագելի միկրոցանցեր մշակելիս հետազոտողները պետք է հաշվի առնեն հզորության վարկանիշը և կիրառման տեսակը: Էներգհավաք հավաքողի չափը հիմնված կլինի այն բանի վրա, թե որքան հզորություն է պահանջվում հավելվածի համար: Օրինակ, բժշկական իմպլանտանտները սահմանափակ են չափերով և տարածությամբ, քանի որ դրանք պահանջում են մեծ մարտկոցներ: Այնուամենայնիվ, օգտագործելով քրտինքի ուժը, իմպլանտատները կունենան ավելի փոքր և բազմակողմանի լինելու ներուժ:

Խանգարող ազդեցություն

2022 թվականին Կալիֆորնիայի Սան Դիեգոյի համալսարանի նանոինժեներների թիմը ստեղծեց «հագնող միկրոցանց», որը կուտակում է էներգիան քրտինքով և շարժումից՝ ապահովելով փոքր էլեկտրոնիկայի էներգիան: Սարքը ներառում է կենսավառելիքի բջիջներ, տրիբոէլեկտրական գեներատորներ (նանոգեներատորներ) և գերկոնդենսատորներ: Բոլոր մասերը ճկուն են և լվացվում են մեքենայում, ինչը այն դարձնում է իդեալական վերնաշապիկի համար: 

Խումբն առաջին անգամ հայտնաբերեց քրտինքը հավաքող սարքերը 2013 թվականին, բայց այդ ժամանակից ի վեր տեխնոլոգիան ավելի հզոր է դարձել՝ փոքր էլեկտրոնիկա տեղավորելու համար: Միկրոցանցը կարող է պահել LCD (հեղուկ բյուրեղյա էկրան) ձեռքի ժամացույցը 30 րոպե 10 րոպե վազքի և 20 րոպե հանգստի ժամանակ: Ի տարբերություն տրիբոէլեկտրական գեներատորների, որոնք էլեկտրաէներգիա են ապահովում նախքան օգտագործողի շարժը, կենսավառելիքի բջիջները ակտիվանում են քրտինքով:

Բոլոր մասերը կարված են վերնաշապիկի մեջ և միացված են կտորի վրա տպված բարակ, ճկուն արծաթյա լարերով և պատված անջրանցիկ նյութով մեկուսացման համար: Եթե ​​վերնաշապիկը չի լվացվում լվացող միջոցներով, բաղադրիչները չեն քայքայվի կրկնակի ճկման, ծալման, ճմրթվելու կամ ջրի մեջ թրջվելու միջոցով:

Կենսավառելիքի բջիջները գտնվում են վերնաշապիկի ներսում և էներգիա են հավաքում քրտինքով: Միևնույն ժամանակ, տրիբոէլեկտրական գեներատորները տեղադրվում են իրանի և կողքերի մոտ՝ շարժումը էլեկտրականության վերածելու համար: Այս երկու բաղադրիչներն էլ էներգիա են գրավում, երբ կրողը քայլում է կամ վազում, որից հետո վերնաշապիկի արտաքին մասի գերկոնդենսատորները էներգիա են պահում ժամանակավորապես՝ փոքր էլեկտրոնիկայի համար էներգիա ապահովելու համար: Հետազոտողները շահագրգռված են հետագա նախագծերի փորձարկումներով՝ էներգիա առաջացնելու համար, երբ մարդը ոչ ակտիվ է կամ անշարժ վիճակում, օրինակ՝ գրասենյակում նստած:

Հագվող միկրոցանցերի կիրառություններ

Հագվող միկրոցանցերի որոշ կիրառություններ կարող են ներառել. 

• Խելացի ժամացույցները և Bluetooth ականջակալները լիցքավորվում են վարժությունների, վազքի կամ հեծանվավազքի ժամանակ:
• Բժշկական կրելի սարքեր, ինչպիսիք են կենսաչիպերը, որոնք սնվում են կրողի շարժումներից կամ մարմնի ջերմությունից:
• Անլար լիցքավորման հագուստ, որը էներգիա է կուտակում կրելուց հետո: Այս զարգացումը կարող է թույլ տալ հագուստին էներգիան փոխանցել անձնական էլեկտրոնիկայի, ինչպիսիք են սմարթֆոնները և պլանշետները:
• Ավելի ցածր ածխածնի արտանետումներ և ավելի քիչ էներգիայի սպառում, քանի որ մարդիկ կարող են միաժամանակ լիցքավորել իրենց գաջեթները դրանք օգտագործելիս:
• Ավելացել է կրելի միկրոցանցերի այլ պոտենցիալ ձևի գործոնների հետազոտությունները, ինչպիսիք են կոշիկները, հագուստը և այլ աքսեսուարները, ինչպիսիք են ձեռքի ժապավենները:

Հարցեր, որոնք պետք է հաշվի առնել

• Ուրիշ ինչպե՞ս կարող է կրելի էներգիայի աղբյուրը բարելավել տեխնոլոգիաները և հավելվածները:
• Ինչպե՞ս կարող է նման սարքը օգնել ձեզ աշխատանքի և առօրյա առաջադրանքների մեջ: