Кийиле турган микроторлор: тер менен иштейт

• Author:
• Жазуучу аты

  Quantumrun Foresight
• January 4, 2023

Кыскача түшүнүк

Тагылган технологиянын колдонмолоруна адамдын ден соолугуна мониторинг, робототехника, адам менен машинанын интерфейси жана башкалар кирет. Бул тиркемелердин прогресси кошумча түзмөктөрсүз эле өзүн-өзү иштете ала турган тагынуучу түзүлүштөр боюнча изилдөөлөрдүн көбөйүшүнө алып келди.

Тагылган микроторлордун контексти

Окумуштуулар кийилүүчү аппараттар өздөрүнүн мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүү үчүн тердин энергиясынын жекелештирилген микротордонунан кантип пайда ала аларын изилдеп жатышат. Кийилуучу микротор – бул электроникага батарейкалардан көз карандысыз иштөөгө мүмкүндүк берген энергияны чогултуучу жана сактоочу компоненттердин жыйындысы. Жеке микросетканы сезүү, көрсөтүү, маалыматтарды берүү жана интерфейсти башкаруу системасы башкарат. Кийилуучу микротор концепциясы "арал режими" версиясынан алынган. Бул обочолонгон микротелефон электр энергиясын өндүрүүчү блоктордун, иерархиялык башкаруу системаларынын жана негизги электр тармагынан көз карандысыз иштей ала турган жүктөрдүн чакан тармагын камтыйт.

Кийилуучу микроторлорду иштеп чыгууда изилдөөчүлөр кубаттуулуктун рейтингин жана колдонуунун түрүн эске алышы керек. Энергия жыйноочу машинанын өлчөмү колдонмо тарабынан канча энергия талап кылынышына жараша болот. Мисалы, медициналык имплантациялоочу аппараттардын көлөмү жана мейкиндиги чектелген, анткени алар чоң батареяларды талап кылат. Бирок, тердин күчүн колдонуу менен имплантациялоочу аппараттар кичирээк жана ар тараптуу боло алат.

Бузуучу таасир

2022-жылы Калифорниянын Сан-Диего университетинин наноинженерлеринин командасы кичинекей электроника үчүн энергия менен камсыз кылуучу терден жана кыймылдан энергияны сактап турган “кийилүүчү микросетканы” түзүшкөн. Аппарат биоотун клеткаларын, трибоэлектрдик генераторлорду (наногенераторлор) жана суперконденсаторлорду камтыйт. Бардык бөлүктөрү ийкемдүү жана машинада жууса болот, бул көйнөк үчүн идеалдуу кылат. 

Топ биринчи жолу 2013-жылы терди жыйноочу шаймандарды аныктаган, бирок андан бери технология кичинекей электроникага ылайыктуураак болгон. Микротор 30 мүнөттүк чуркоо жана 10 мүнөттүк эс алуу сеансы учурунда LCD (суюк кристалл дисплей) кол саатын 20 мүнөт иштете алат. Колдонуучу кыймылдай электе электр энергиясын камсыз кылган трибоэлектрдик генераторлордон айырмаланып, биоотун клеткалары тер менен иштетилет.

Бардык бөлүктөр көйнөккө тигилет жана кездемеге басылган жана суу өткөрбөй турган материал менен жылуулоо үчүн капталган жука, ийкемдүү күмүш зымдар менен туташтырылган. Эгер көйнөк жуучу каражат менен жуулбаса, анын компоненттери кайра-кайра ийилип, бүктөлгөндө, бырышууда же сууга чылоодо бузулбайт.

Биоотун клеткалары көйнөктүн ичинде жайгашып, терден энергия чогултат. Ошол эле учурда, кыймылды электр энергиясына айландыруу үчүн трибоэлектрдик генераторлор дененин белине жана капталдарына жакын жайгаштырылат. Бул эки компонент тең кийүүчү басып баратканда же чуркап жүргөндө энергияны чогултат, андан кийин көйнөктүн сыртындагы суперконденсаторлор энергияны убактылуу сактап, кичинекей электроникага кубат берет. Окумуштуулар адам жигерсиз же кыймылсыз болгондо, мисалы кеңседе отурганда электр энергиясын өндүрүү үчүн келечектеги долбоорлорду андан ары сынап көрүүгө кызыкдар.

Кийилуучу микроторлордун колдонмолору

Кийилуучу микроторлордун кээ бир колдонмолору төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн: 

• Көнүгүү, чуркоо же велосипед сеансы учурунда кубатталып жаткан акылдуу сааттар жана Bluetooth кулакчындары.
• Биочиптер сыяктуу медициналык тагынуучу буюмдар кийүүчүнүн кыймылы же денесинин ысыгы менен иштейт.
• Зымсыз заряддалган кийим кийгенден кийин энергияны сактайт. Бул өнүгүү кийимдерге смартфондор жана планшеттер сыяктуу жеке электроникага электр энергиясын өткөрүүгө мүмкүндүк берет.
• Көмүртек чыгарууну азайтып, энергия керектөөсүн азайтыңыз, анткени адамдар гаджеттерин колдонуп жатканда бир эле учурда кубаттай алышат.
• Бут кийим, кийим-кече жана билерик сыяктуу башка аксессуарлар сыяктуу кийилүүчү микроторлордун башка потенциалдуу форма факторлору боюнча изилдөөлөр көбөйдү.

Карала турган суроолор

• Тагылган энергия булагы технологияларды жана тиркемелерди дагы кантип өркүндөтө алат?
• Мындай аппарат жумушуңузда жана күнүмдүк иштериңизде кандайча жардам бере алат?