Microgrid boleh pakai: Dikuasakan oleh peluh

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• Januari 4, 2023

Ringkasan cerapan

Aplikasi teknologi boleh pakai termasuk pemantauan kesihatan manusia, robotik, antara muka manusia-mesin dan banyak lagi. Kemajuan aplikasi ini telah membawa kepada peningkatan penyelidikan tentang boleh pakai yang boleh menjana kuasa sendiri tanpa peranti tambahan.

Konteks microgrid boleh pakai

Penyelidik sedang meneroka cara peranti boleh pakai boleh mendapat keuntungan daripada mikrogrid tenaga peluh yang diperibadikan untuk memanjangkan keupayaan mereka. Microgrid boleh pakai ialah koleksi komponen penuaian tenaga dan penyimpanan yang membolehkan elektronik berfungsi secara bebas daripada bateri. Microgrid peribadi dikawal oleh sistem untuk pengesanan, paparan, pemindahan data dan pengurusan antara muka. Konsep microgrid boleh pakai diperoleh daripada versi "mod pulau". Microgrid terpencil ini terdiri daripada rangkaian kecil unit penjanaan kuasa, sistem kawalan hierarki dan beban yang boleh beroperasi secara bebas daripada grid kuasa utama.

Apabila membangunkan microgrid boleh pakai, penyelidik mesti mempertimbangkan penarafan kuasa dan jenis aplikasi. Saiz penuai tenaga akan berdasarkan berapa banyak kuasa yang diperlukan oleh aplikasi. Sebagai contoh, implan perubatan adalah terhad dalam saiz dan ruang kerana ia memerlukan bateri yang besar. Walau bagaimanapun, dengan menggunakan kuasa peluh, implan berpotensi menjadi lebih kecil dan lebih serba boleh.

Kesan yang mengganggu

Pada 2022, sepasukan jurutera nano dari Universiti San Diego, California, mencipta "grid mikro boleh pakai" yang menyimpan tenaga daripada peluh dan pergerakan, memberikan kuasa untuk elektronik kecil. Peranti ini terdiri daripada sel biofuel, penjana triboelektrik (nanogenerator), dan supercapacitors. Semua bahagian adalah fleksibel dan boleh dibasuh mesin, menjadikannya sesuai untuk baju. 

Kumpulan itu mula-mula mengenal pasti peranti penuaian peluh pada 2013, tetapi teknologi itu telah berkembang lebih berkuasa untuk menampung elektronik kecil. Microgrid boleh mengekalkan jam tangan LCD (paparan kristal cecair) beroperasi selama 30 minit semasa larian 10 minit dan sesi rehat 20 minit. Tidak seperti penjana triboelektrik, yang membekalkan elektrik sebelum pengguna boleh bergerak, sel biofuel diaktifkan oleh peluh.

Semua bahagian dijahit menjadi baju dan disambungkan dengan wayar perak yang nipis dan fleksibel yang dicetak pada fabrik dan disalut untuk penebat dengan bahan kalis air. Jika baju tidak dicuci dengan detergen, komponen tidak akan rosak melalui pembengkokan, lipatan, renyuk atau rendaman berulang kali dalam air.

Sel biofuel terletak di dalam baju dan mengumpul tenaga daripada peluh. Sementara itu, penjana triboelektrik diletakkan berhampiran pinggang dan sisi batang tubuh untuk menukar gerakan menjadi elektrik. Kedua-dua komponen ini menangkap tenaga semasa pemakai berjalan atau berlari, selepas itu supercapacitor di bahagian luar baju menyimpan tenaga buat sementara waktu untuk membekalkan kuasa bagi elektronik kecil. Penyelidik berminat untuk menguji lebih lanjut reka bentuk masa hadapan untuk menjana kuasa apabila seseorang tidak aktif atau tidak bergerak, seperti duduk di dalam pejabat.

Aplikasi microgrid boleh pakai

Beberapa aplikasi microgrid boleh pakai mungkin termasuk: 

• Jam tangan pintar dan fon telinga Bluetooth sedang dicas semasa sesi senaman, berjoging atau berbasikal.
• Alat boleh pakai perubatan seperti biocip yang dikuasakan oleh pergerakan pemakai atau haba badan.
• Pakaian cas wayarles menyimpan tenaga selepas dipakai. Perkembangan ini mungkin membenarkan pakaian menghantar kuasa kepada elektronik peribadi seperti telefon pintar dan tablet.
• Pelepasan karbon yang lebih rendah dan penggunaan tenaga yang lebih rendah kerana orang ramai boleh mengecas gajet mereka secara serentak semasa menggunakannya.
• Peningkatan penyelidikan tentang faktor bentuk lain yang berpotensi bagi microgrid boleh pakai, seperti kasut, pakaian dan aksesori lain seperti gelang tangan.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Bagaimana lagi sumber tenaga boleh pakai boleh meningkatkan teknologi dan aplikasi?
• Bagaimanakah peranti sedemikian boleh membantu anda dalam kerja dan tugas harian anda?