Kiyiladigan mikrotarmoqlar: ter bilan quvvatlanadi

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• Yanvar 4, 2023

Aniq xulosa

Kiyiladigan texnologiya ilovalariga inson salomatligi monitoringi, robototexnika, inson va mashina interfeysi va boshqalar kiradi. Ushbu ilovalarning rivojlanishi qo'shimcha qurilmalarsiz o'zini quvvatlay oladigan taqiladigan qurilmalar bo'yicha tadqiqotlarning ko'payishiga olib keldi.

Kiyiladigan mikrogridlar konteksti

Tadqiqotchilar taqiladigan qurilmalar o‘z imkoniyatlarini kengaytirish uchun ter energiyasining shaxsiylashtirilgan mikrogrididan qanday foyda olishini o‘rganmoqda. Kiyiladigan mikrogrid - bu elektronikaning batareyalardan mustaqil ishlashiga imkon beruvchi energiya yig'ish va saqlash komponentlari to'plami. Shaxsiy mikrogrid sezish, ko'rsatish, ma'lumotlarni uzatish va interfeyslarni boshqarish tizimi tomonidan boshqariladi. Kiyinadigan mikrogrid tushunchasi "orol rejimi" versiyasidan olingan. Ushbu izolyatsiyalangan mikrotarmoq birlamchi elektr tarmog'idan mustaqil ishlay oladigan energiya ishlab chiqarish bloklari, ierarxik boshqaruv tizimlari va yuklarning kichik tarmog'ini o'z ichiga oladi.

Taqiladigan mikrogridlarni ishlab chiqishda tadqiqotchilar quvvat darajasi va dastur turini hisobga olishlari kerak. Energiya yig'ish mashinasining o'lchami dastur tomonidan qancha quvvat talab qilinishiga asoslanadi. Misol uchun, tibbiy implantatsiya qilinadigan qurilmalar hajmi va maydoni bilan cheklangan, chunki ular katta batareyalarni talab qiladi. Biroq, ter kuchidan foydalangan holda, implantatsiya qilinadiganlar kichikroq va ko'p qirrali bo'lish potentsialiga ega bo'ladi.

Buzg'unchi ta'sir

2022-yilda Kaliforniyaning San-Diego universitetidan nanoengineerlar jamoasi ter va harakat energiyasini saqlaydigan, mayda elektronika uchun quvvatni taʼminlovchi “kiyiladigan mikrogrid” yaratdi. Qurilma bioyoqilg'i xujayralari, triboelektrik generatorlar (nanogeneratorlar) va superkondensatorlardan iborat. Barcha qismlar egiluvchan va mashinada yuvilishi mumkin, bu uni ko'ylak uchun ideal qiladi. 

Guruh birinchi marta 2013-yilda ter yig‘uvchi qurilmalarni aniqlagan, biroq o‘shandan buyon texnologiya kichik elektronikalarni joylashtirish uchun yanada kuchliroq bo‘ldi. Mikrogrid LCD (suyuq kristall displey) qo'l soatini 30 daqiqalik yugurish va 10 daqiqalik dam olish seansi davomida 20 daqiqa ishlashini ta'minlay oladi. Foydalanuvchi harakatlanishidan oldin elektr energiyasini ta'minlaydigan triboelektrik generatorlardan farqli o'laroq, bioyoqilg'i xujayralari ter bilan faollashadi.

Barcha qismlar ko'ylakka tikiladi va matoga bosilgan va suv o'tkazmaydigan material bilan izolyatsiyalash uchun qoplangan nozik, moslashuvchan kumush simlar bilan bog'langan. Agar ko'ylak detarjan bilan yuvilmasa, komponentlar qayta-qayta egilish, katlama, g'ijimlash yoki suvda namlash orqali buzilmaydi.

Bioyoqilg'i xujayralari ko'ylak ichida joylashgan va terdan energiya to'playdi. Shu bilan birga, triboelektrik generatorlar harakatni elektrga aylantirish uchun gavdaning beliga va yon tomonlariga yaqin joylashgan. Bu ikkala komponent ham foydalanuvchi yurish yoki yugurish vaqtida energiyani ushlaydi, shundan so‘ng ko‘ylakning tashqi tomonidagi superkondensatorlar kichik elektronikani quvvat bilan ta’minlash uchun vaqtincha energiya to‘playdi. Tadqiqotchilar, odam harakatsiz yoki harakatsiz holatda, masalan, ofis ichida o'tirganda quvvat ishlab chiqarish uchun kelajakdagi dizaynlarni sinovdan o'tkazishdan manfaatdor.

Kiyiladigan mikrogridlarni qo'llash

Kiyiladigan mikrogridlarning ba'zi ilovalari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin: 

• Mashq qilish, yugurish yoki velosipedda yurish paytida aqlli soatlar va Bluetooth quloqchinlari quvvatlanadi.
• Biochiplar kabi tibbiy taqiladigan qurilmalar foydalanuvchining harakatlari yoki tana harorati bilan quvvatlanadi.
• Kiygandan keyin energiyani saqlaydigan simsiz zaryadlovchi kiyim. Ushbu rivojlanish kiyim-kechaklarni smartfon va planshetlar kabi shaxsiy elektronikaga quvvat o'tkazish imkonini berishi mumkin.
• Uglerod chiqindilarini kamaytiring va energiya sarfini kamaytiring, chunki odamlar bir vaqtning o'zida o'z gadjetlarini ulardan foydalanishda zaryadlashlari mumkin.
• Poyafzal, kiyim-kechak va bilaguzuklar kabi boshqa aksessuarlar kabi taqiladigan mikrogridlarning boshqa potentsial shakl omillari bo'yicha tadqiqotlar ko'paytirildi.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollar

• Yana qanday qilib taqiladigan energiya manbai texnologiyalar va ilovalarni yaxshilashi mumkin?
• Bunday qurilma sizning ishingizda va kundalik vazifalaringizda qanday yordam berishi mumkin?