Microgridi zinazoweza kuvaliwa: Inaendeshwa na jasho

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Januari 4, 2023

Muhtasari wa maarifa

Utumizi wa teknolojia ya kuvaliwa ni pamoja na ufuatiliaji wa afya ya binadamu, robotiki, muingiliano wa mashine za binadamu na zaidi. Maendeleo ya programu hizi yamesababisha kuongezeka kwa utafiti juu ya vifaa vya kuvaliwa ambavyo vinaweza kujiendesha bila vifaa vya ziada.

Muktadha wa microgridi zinazoweza kuvaliwa

Watafiti wanachunguza jinsi vifaa vinavyoweza kuvaliwa vinaweza kufaidika kutoka kwa gridi ndogo ya kibinafsi ya nishati ya jasho ili kupanua uwezo wao. Microgridi inayoweza kuvaliwa ni mkusanyiko wa vijenzi vya uvunaji wa nishati na uhifadhi ambavyo huruhusu vifaa vya elektroniki kufanya kazi kwa kujitegemea kutoka kwa betri. Microgridi ya kibinafsi inadhibitiwa na mfumo wa kuhisi, kuonyesha, kuhamisha data na usimamizi wa kiolesura. Dhana ya microgrid inayoweza kuvaa ilitokana na toleo la "kisiwa-mode". Microgrid hii iliyotengwa inajumuisha mtandao mdogo wa vitengo vya kuzalisha umeme, mifumo ya udhibiti wa tabaka, na mizigo inayoweza kufanya kazi kwa kujitegemea kutoka kwa gridi ya msingi ya nishati.

Wakati wa kutengeneza microgridi zinazoweza kuvaliwa, watafiti lazima wazingatie ukadiriaji wa nguvu na aina ya programu. Saizi ya kivunaji cha nishati itategemea ni kiasi gani cha nguvu kinachohitajika na programu. Kwa mfano, vipandikizi vya matibabu vina ukubwa mdogo na nafasi kwa sababu vinahitaji betri kubwa. Hata hivyo, kwa kutumia nguvu ya jasho, vipandikizi vinaweza kuwa na uwezo wa kuwa vidogo na vingi zaidi.

Athari ya usumbufu

Mnamo 2022, timu ya wahandisi wa nanoe kutoka Chuo Kikuu cha San Diego, California, waliunda "microgridi inayoweza kuvaliwa" ambayo huhifadhi nishati kutoka kwa jasho na harakati, kutoa nguvu kwa vifaa vidogo vya elektroniki. Kifaa hiki kinajumuisha seli za nishati ya mimea, jenereta za triboelectric (nanogenerators), na supercapacitors. Sehemu zote ni rahisi na zinaweza kuosha na mashine, na kuifanya kuwa bora kwa shati. 

Kikundi kiligundua vifaa vya kuvunia jasho kwa mara ya kwanza mnamo 2013, lakini teknolojia hiyo tangu wakati huo imekuwa na nguvu zaidi ya kushughulikia vifaa vidogo vya kielektroniki. Microgrid inaweza kuweka saa ya mkononi ya LCD (onyesho la kioo kioevu) kufanya kazi kwa dakika 30 wakati wa kukimbia kwa dakika 10 na kipindi cha kupumzika cha dakika 20. Tofauti na jenereta za triboelectric, ambazo hutoa umeme kabla ya mtumiaji kusonga, seli za biofuel huwashwa na jasho.

Sehemu zote zimeshonwa ndani ya shati na kuunganishwa na waya nyembamba, zinazobadilika za fedha zilizochapishwa kwenye kitambaa na zimefunikwa kwa insulation na nyenzo za kuzuia maji. Ikiwa shati haijaoshwa na sabuni, vifaa hivyo havitavunjika kupitia kupinda mara kwa mara, kukunja, kukunja au kulowekwa ndani ya maji.

Seli za nishati ya mimea ziko ndani ya shati na kukusanya nishati kutoka kwa jasho. Wakati huo huo, jenereta za triboelectric zimewekwa karibu na kiuno na pande za torso ili kubadilisha mwendo kuwa umeme. Vipengele hivi vyote viwili hunasa nishati mvaaji anapotembea au anakimbia, ambapo vipengee vikubwa vilivyo nje ya shati huhifadhi nishati kwa muda ili kutoa nishati kwa vifaa vidogo vya kielektroniki. Watafiti wangependa kujaribu zaidi miundo ya siku zijazo ili kuzalisha nishati wakati mtu hafanyi kazi au ametulia, kama vile kuketi ndani ya ofisi.

Maombi ya microgridi zinazoweza kuvaliwa

Baadhi ya matumizi ya microgridi zinazoweza kuvaliwa zinaweza kujumuisha: 

• Saa mahiri na vipokea sauti vya masikioni vya Bluetooth vinavyochajiwa wakati wa mazoezi, kukimbia au kuendesha baiskeli.
• Nguo za kimatibabu kama vile biochips zinazoendeshwa na mienendo ya mvaaji au joto la mwili.
• Nguo za chaji zisizotumia waya zinazohifadhi nishati baada ya kuvaliwa. Maendeleo haya yanaweza kuruhusu nguo kusambaza nguvu kwa vifaa vya elektroniki vya kibinafsi kama simu mahiri na kompyuta kibao.
• Utoaji mdogo wa kaboni na matumizi ya chini ya nishati kwani watu wanaweza kuchaji vifaa vyao wakati huo huo wanapozitumia.
• Kuongezeka kwa utafiti kuhusu vipengele vingine vinavyowezekana vya gridi ndogo zinazoweza kuvaliwa, kama vile viatu, mavazi na vifuasi vingine kama vile mikanda ya mikono.

Maswali ya kuzingatia

• Ni kwa jinsi gani tena chanzo cha nishati kinachoweza kuvaliwa kinaweza kuboresha teknolojia na matumizi?
• Je, kifaa kama hicho kinaweza kukusaidiaje katika kazi yako na kazi za kila siku?