microgrids לבישים: מופעל על ידי זיעה

אשראי תמונה:
אשראי תמונה
iStock

microgrids לבישים: מופעל על ידי זיעה

microgrids לבישים: מופעל על ידי זיעה

טקסט כותרות משנה
חוקרים מנצלים את התנועה האנושית כדי להפעיל מכשירים לבישים.
    • מְחַבֵּר:
    • שם היוצר
      Quantumrun Foresight
    • ינואר 4, 2023

    סיכום תובנה

    יישומי טכנולוגיה לבישים כוללים ניטור בריאות האדם, רובוטיקה, ממשק אדם-מכונה ועוד. ההתקדמות של יישומים אלה הובילה למחקר מוגבר על דברים לבישים שיכולים להפעיל את עצמם ללא מכשירים נוספים.

    הקשר של מיקרו-רשתות לבישות

    חוקרים חוקרים כיצד מכשירים לבישים יכולים להרוויח ממיקרו-רשת מותאמת אישית של אנרגיית זיעה כדי להרחיב את היכולות שלהם. מיקרו-רשת לבישה היא אוסף של רכיבי קצירת אנרגיה ואחסון המאפשרים לאלקטרוניקה לתפקד באופן עצמאי מסוללות. המיקרוגריד האישי נשלט על ידי מערכת חישה, הצגה, העברת נתונים וניהול ממשק. הרעיון של המיקרו-גרייד הלביש נגזר מגרסת "מצב האי". רשת מיקרו מבודדת זו כוללת רשת קטנה של יחידות ייצור חשמל, מערכות בקרה היררכיות ועומסים שיכולים לפעול באופן עצמאי מרשת החשמל הראשית.

    בעת פיתוח microgrids לבישים, החוקרים חייבים לשקול את דירוג ההספק ואת סוג היישום. גודלו של קוצר האנרגיה יתבסס על כמות הכוח הנדרשת על ידי היישום. לדוגמה, משתלים רפואיים מוגבלים בגודל ובמקום מכיוון שהם דורשים סוללות גדולות. עם זאת, על ידי שימוש בכוח זיעה, לצמחים להשתלה יהיה פוטנציאל להיות קטנים יותר ורב-תכליתיים יותר.

    השפעה משבשת

    בשנת 2022, צוות של מהנדסי ננו מאוניברסיטת סן דייגו, קליפורניה, יצר "מיקרו-רשת לבישה" האוגר אנרגיה מזיעה ותנועה, ומספק כוח לאלקטרוניקה זעירה. המכשיר כולל תאי דלק ביולוגי, גנרטורים טריבו-אלקטריים (ננו-גנרטורים) וקבלי-על. כל החלקים גמישים וניתנים לכביסה במכונה, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור חולצה. 

    הקבוצה זיהתה לראשונה מכשירים לאיסוף זיעה ב-2013, אך מאז הטכנולוגיה הפכה לעוצמתית יותר כדי להכיל מוצרי אלקטרוניקה קטנים. המיקרוגריד יכול לשמור על שעון יד LCD (צג גביש נוזלי) פועל במשך 30 דקות במהלך ריצה של 10 דקות ומנוחה של 20 דקות. בניגוד למחוללים טריבו-אלקטריים, המספקים חשמל לפני שהמשתמש יכול לזוז, תאי דלק ביולוגי מופעלים על ידי זיעה.

    כל החלקים תפורים לחולצה ומחוברים על ידי חוטי כסף דקים וגמישים המודפסים על הבד ומצופים לבידוד בחומר עמיד למים. אם החולצה לא תכבס עם חומר ניקוי, הרכיבים לא יתפרקו באמצעות כיפוף חוזר, קיפול, קימוט או השרייה במים.

    תאי הדלק הביולוגי ממוקמים בתוך החולצה ואוספים אנרגיה מזיעה. בינתיים, הגנרטורים הטריבו-אלקטריים ממוקמים ליד המותניים וצדי הגו כדי להמיר תנועה לחשמל. שני הרכיבים הללו לוכדים אנרגיה בזמן שהלובש הולך או רץ, ולאחר מכן קבלי-על בצד החיצוני של החולצה אוגרים אנרגיה באופן זמני כדי לספק חשמל לאלקטרוניקה קטנה. חוקרים מעוניינים להמשיך ולבחון תכנונים עתידיים להפקת חשמל כאשר אדם אינו פעיל או נייח, כגון יושב בתוך משרד.

    יישומים של microgrids לבישים

    יישומים מסוימים של microgrids לבישים עשויים לכלול: 

    • שעונים חכמים ואוזניות בלוטות' נטענות במהלך אימון, ריצה או רכיבה על אופניים.
    • מוצרים לבישים רפואיים כגון ביו-שבבים המופעלים על ידי תנועות הלובש או חום הגוף.
    • ביגוד לטעינה אלחוטית אוגר אנרגיה לאחר לבישה. פיתוח זה עשוי לאפשר לבגדים להעביר כוח לאלקטרוניקה אישית כמו סמארטפונים וטאבלטים.
    • פליטת פחמן נמוכה יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר מכיוון שאנשים יכולים לטעון את הגאדג'טים שלהם בו זמנית תוך כדי שימוש בהם.
    • מחקר מוגבר על גורמי צורה פוטנציאליים אחרים של רשתות מיקרוגריד לבישות, כגון נעליים, ביגוד ואביזרים אחרים כמו צמידים.

    שאלות שכדאי לקחת בחשבון

    • איך עוד מקור אנרגיה לביש יכול לשפר טכנולוגיות ויישומים?
    • איך מכשיר כזה יכול לעזור לך בעבודה ובמשימות היומיומיות שלך?

    הפניות לתובנות

    הקישורים הפופולריים והמוסדיים הבאים קיבלו התייחסות לתובנה זו: