Куантумрун

КРЕДИТ ЗА СЛИКУ:

иСтоцк

Микромреже које се могу носити: Покреће се знојем

Истраживачи користе кретање људи како би напајали уређаје за ношење.

Аутор:
ime аутора
Куантумрун Форесигхт
Januar 4, 2023

Сажетак увида

Технолошке апликације које се могу носити укључују праћење људског здравља, роботику, међуљудско-машинско повезивање и још много тога. Напредак ових апликација довео је до повећаног истраживања носивих уређаја који могу сами да се напајају без додатних уређаја.

Носиви контекст микромрежа

Истраживачи истражују како уређаји за ношење могу да профитирају од персонализоване микромреже енергије зноја како би проширили своје могућности. Носива микромрежа је колекција компоненти за прикупљање и складиштење енергије које омогућавају електроници да функционише независно од батерија. Личну микромрежу контролише систем за откривање, приказивање, пренос података и управљање интерфејсом. Концепт носиве микромреже изведен је из верзије „острвског режима“. Ова изолована микромрежа се састоји од мале мреже јединица за производњу електричне енергије, хијерархијских контролних система и оптерећења која могу да раде независно од примарне електричне мреже.

Када развијају носиве микромреже, истраживачи морају узети у обзир називну снагу и врсту апликације. Величина комбајна за енергију биће заснована на томе колико снаге захтева апликација. На пример, медицински имплантати су ограничени по величини и простору јер захтевају велике батерије. Међутим, коришћењем снаге зноја, имплантати би имали потенцијал да буду мањи и свестранији.

Ометајући утицај

Године 2022, тим наноинжењера са Универзитета у Сан Дијегу, Калифорнија, створио је „микромрежу за ношење“ која складишти енергију од зноја и кретања, обезбеђујући снагу за сићушну електронику. Уређај се састоји од ћелија за биогориво, трибоелектричних генератора (наногенератора) и суперкондензатора. Сви делови су флексибилни и перу се у машини, што га чини идеалним за кошуљу.

Група је први пут идентификовала уређаје за сакупљање зноја 2013. године, али је технологија од тада постала моћнија за прилагођавање мале електронике. Микромрежа би могла да држи ЛЦД (дисплеј са течним кристалима) ручни сат у раду 30 минута током 10-минутног трчања и 20-минутног одмора. За разлику од трибоелектричних генератора, који обезбеђују електричну енергију пре него што корисник може да се креће, ћелије биогорива се активирају знојем.

Сви делови су ушивени у кошуљу и повезани танким, савитљивим сребрним жицама одштампаним на тканини и обложеним за изолацију водоотпорним материјалом. Ако се кошуља не пере детерџентом, компоненте се неће покварити услед сталног савијања, савијања, гужвања или намакања у води.

Ћелије биогорива се налазе унутар кошуље и прикупљају енергију из зноја. У међувремену, трибоелектрични генератори су постављени близу струка и бочних страна торза да би се кретање претворило у електричну енергију. Обе ове компоненте хватају енергију док носилац хода или трчи, након чега суперкондензатори на спољној страни мајице привремено складиште енергију да би обезбедили напајање за малу електронику. Истраживачи су заинтересовани за даље тестирање будућих дизајна за генерисање енергије када је особа неактивна или непокретна, као што је седење у канцеларији.

Примене носивих микромрежа

Неке примене носивих микромрежа могу укључивати:

Паметни сатови и Блуетоотх слушалице се пуне током вежбања, џогирања или вожње бицикла.
Медицински носиви уређаји као што су биочипови који се напајају покретима корисника или топлотом тела.
Одећа са бежичним пуњењем чува енергију након ношења. Овај развој може омогућити одећи да преноси снагу на личну електронику као што су паметни телефони и таблети.
Мање емисије угљеника и мања потрошња енергије јер људи могу истовремено да пуне своје уређаје док их користе.
Повећано истраживање других потенцијалних фактора облика носивих микромрежа, као што су ципеле, одећа и други додаци као што су наруквице.