Mikrogrid yang dapat dikenakan: Didukung oleh keringat

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• Januari 4, 2023

Ringkasan wawasan

Aplikasi teknologi yang dapat dikenakan termasuk pemantauan kesehatan manusia, robotika, antarmuka manusia-mesin, dan banyak lagi. Kemajuan aplikasi ini telah menyebabkan peningkatan penelitian tentang perangkat yang dapat dikenakan yang dapat memberi daya sendiri tanpa perangkat tambahan.

Konteks microgrid yang dapat dikenakan

Para peneliti sedang mengeksplorasi bagaimana perangkat yang dapat dikenakan dapat memperoleh keuntungan dari mikrogrid energi keringat yang dipersonalisasi untuk memperluas kemampuannya. Microgrid yang dapat dikenakan adalah kumpulan komponen pemanen dan penyimpanan energi yang memungkinkan elektronik berfungsi secara independen dari baterai. Microgrid pribadi dikendalikan oleh sistem untuk merasakan, menampilkan, mentransfer data, dan manajemen antarmuka. Konsep microgrid yang dapat dikenakan berasal dari versi "mode pulau". Mikrogrid terisolasi ini terdiri dari jaringan kecil unit pembangkit listrik, sistem kontrol hierarkis, dan beban yang dapat beroperasi secara independen dari jaringan listrik utama.

Saat mengembangkan microgrid yang dapat dikenakan, peneliti harus mempertimbangkan peringkat daya dan jenis aplikasinya. Ukuran pemanen energi akan didasarkan pada seberapa besar daya yang dibutuhkan oleh aplikasi. Misalnya, implan medis terbatas dalam ukuran dan ruang karena membutuhkan baterai yang besar. Namun, dengan menggunakan tenaga keringat, implan akan berpotensi menjadi lebih kecil dan lebih serbaguna.

Dampak yang mengganggu

Pada tahun 2022, tim insinyur nano dari University of San Diego, California, menciptakan "microgrid yang dapat dikenakan" yang menyimpan energi dari keringat dan gerakan, memberikan daya untuk perangkat elektronik kecil. Perangkat tersebut terdiri dari sel biofuel, generator triboelektrik (nanogenerator), dan superkapasitor. Semua bagian fleksibel dan dapat dicuci dengan mesin, sehingga ideal untuk kemeja. 

Grup ini pertama kali mengidentifikasi perangkat pengumpul keringat pada tahun 2013, tetapi teknologinya telah tumbuh lebih kuat untuk mengakomodasi perangkat elektronik kecil. Microgrid dapat membuat jam tangan LCD (liquid crystal display) beroperasi selama 30 menit selama 10 menit lari dan sesi istirahat 20 menit. Tidak seperti generator listrik tribo, yang menyediakan listrik sebelum pengguna dapat bergerak, sel biofuel diaktifkan oleh keringat.

Semua bagian dijahit menjadi kemeja dan dihubungkan dengan kabel perak tipis dan fleksibel yang dicetak pada kain dan dilapisi untuk insulasi dengan bahan tahan air. Jika kemeja tidak dicuci dengan detergen, komponennya tidak akan rusak karena dibengkokkan, dilipat, diremas, atau direndam berulang kali dalam air.

Sel biofuel terletak di dalam baju dan mengumpulkan energi dari keringat. Sementara itu, triboelectric generator ditempatkan di dekat pinggang dan samping badan untuk mengubah gerak menjadi listrik. Kedua komponen ini menangkap energi saat pemakainya berjalan atau berlari, setelah itu superkapasitor di bagian luar baju menyimpan energi sementara untuk menyediakan daya bagi elektronik kecil. Para peneliti tertarik untuk menguji lebih lanjut desain masa depan untuk menghasilkan tenaga saat seseorang tidak aktif atau tidak bergerak, seperti duduk di dalam kantor.

Aplikasi microgrid yang dapat dikenakan

Beberapa aplikasi microgrid yang dapat dikenakan meliputi: 

• Jam tangan pintar dan earphone Bluetooth sedang diisi dayanya selama sesi olahraga, joging, atau bersepeda.
• Perangkat medis yang dapat dikenakan seperti biochip yang ditenagai oleh gerakan pemakai atau panas tubuh.
• Pakaian muatan nirkabel menyimpan energi setelah dipakai. Perkembangan ini memungkinkan pakaian mengirimkan daya ke perangkat elektronik pribadi seperti smartphone dan tablet.
• Emisi karbon yang lebih rendah dan konsumsi energi yang lebih rendah karena orang dapat mengisi daya gadget mereka secara bersamaan saat menggunakannya.
• Peningkatan penelitian tentang faktor bentuk potensial lainnya dari microgrid yang dapat dikenakan, seperti sepatu, pakaian jadi, dan aksesori lain seperti gelang.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Bagaimana lagi sumber energi yang dapat dipakai meningkatkan teknologi dan aplikasi?
• Bagaimana perangkat seperti itu dapat membantu Anda dalam pekerjaan dan tugas sehari-hari?