Forskere udvikler et “Wearable mikroskelet” til at køre mindre enheder ved hjælp af en menneskekrop
Forskere har forsøgt at udvikle unikke måder til at generere elektricitet ved hjælp af menneskekroppen som kilde. For nylig så vi forskere fra University of Colorado komme med en fleksibel, bærbar ring, der bruger kropsvarme til at generere elektricitet og drive små elektroniske enheder. Nu har forskerne ved University of California udviklet et “bærbart mikrogitter” , der kan generere elektricitet fra et menneskeligt legeme til at drive elektroniske enheder med lav effekt.
Elektricitet fra en menneskelig krop?
Udviklet af forskere ved University of California San Diego, “Bærbart mikronet” kan lagre energi høstet fra sved og kropsbevægelser hos en person. Denne energi kan derefter bruges til at drive enheder med lavt strømforbrug, såsom et LCD-smartwatch eller små fitness-trackere.
Teknologien bruger tre nøglekomponenter til at konvertere kropssved og kropsbevægelser til elektrisk energi . Disse inkluderer sveddrevne biobrændstofceller, bevægelsesdrevne triboelektriske generatorer og superkondensatorer til lagring af energien.
“Vi anvender begrebet mikronet til at skabe bærbare systemer, der drives bæredygtigt, pålideligt og uafhængigt,” sagde Lu Yin, medforfatter til undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
“Ligesom et bymikrosystem integrerer en række lokale, vedvarende energikilder som vind og sol, integrerer et bærbart mikrogitter enheder, der lokalt høste energi fra forskellige dele af kroppen, som sved og bevægelse, mens den indeholder energilagring ”, tilføjede nanoteknologi Ph.D. studerende ved Jacobs School of Engineering.
Hvordan fungerer det?
Nu for at udvikle det bærbare shirt-lignende produkt, screenede forskerne hver af komponenterne på en skjorte. De designede det på en sådan måde, at komponenterne optimerer mængden af indsamlet energi. Hver skærmtrykt komponent er også vaskbar og fleksibel.
Med hensyn til hvordan teknologien fungerer, når brugeren bærer microgrid-trøjen, vil de triboelektriske generatorer komme på arbejde, så snart bæreren begynder at bevæge sig. Når motivet begynder at svede, absorberer biobrændstofcellerne sveden for at generere mere elektrisk energi og gemme dem i superkondensatorerne. På denne måde kan mikrogitteret drive enheder, selv når motivet er i ro.
For at teste teknologien satte forskerne mikrogittertrøjen på et emne i ca. 30 minutter. I løbet af tiden øvede motivet på en cykelmaskine eller løb i 10 minutter og forblev i ro resten af 20 minutter. Microgrid var i løbet af denne tid i stand til at drive enten et LCD-panel armbåndsur eller et lille elektrokromisk display, der skifter farver som reaktion på spændingsændring.
Fremtidsplaner
Nu siger forskerne, at det bærbare mikrogitter kunne gå ind i fremtiden ideel til atleter eller folk, der træner meget. I henhold til Yin arbejder de på nogle andre designs for at integrere mikrogitterteknologien.
“Vi begrænser os ikke til dette design. Vi kan tilpasse systemet ved at vælge forskellige typer energihøstere til forskellige scenarier, ” Yin sagde.
Undersøgelsen og udviklingen af dette projekt blev også støttet af University of California’s San Diego Center for Wearable Sensors og National Research Foundation of Korea.