Penjana kuasa badan untuk elektronik mudah alih kelihatan seperti mainan kertas yang dipotong

Calling All Cars: The Blonde Paper Hanger / The Abandoned Bricks / The Swollen Face (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Walaupun TENG berada di bawah payung penuaian tenaga, ia adalah salah satu daripada banyak teknologi yang memposisikan teknologi yang boleh dipakai dan ditanam untuk datang

Oleh Jon Gabay, penyumbang penulis

Teknologi yang boleh dipakai terbaru, serta pilihan yang dapat diterapkan, akan menghubungkan orang dengan mesin mereka pada tahap yang lebih mendalam berbanding sebelum ini. Sudahpun, peranti perubatan ditanamkan untuk tempoh yang berpanjangan semasa menyediakan data dan komunikasi. Memandangkan lebih banyak teknologi perubatan dan rekreasi implan di dalam diri kita, mengekstrak tenaga elektrik dari badan adalah satu-satunya cara untuk menjadikan proses ini lestari dan jangka panjang.

Penyelidikan baru di American Chemical Society telah menunjukkan beberapa struktur penjanaan tenaga baru berdasarkan teknik lipatan kertas Cina dan Jepun. Key ialah struktur penghasil tenaga ultra-ringan ini juga menyimpan tenaga.

Dipanggil nanogenerators triboelektrik (TENGs), mereka adalah reka bentuk kertas romisan panjang beberapa inci yang pada asasnya membentuk supercapacitor menggunakan kertas pasir emas dan grafit bersalut di satu pihak. Sisi lain ialah pelapis emas dan filem etilena propylene fluorinated yang telah terbukti menghasilkan voltan melalui tindakan mendesak dan melepaskan. Walaupun masih tenaga yang perlahan dan tidak cekap, mengambil masa beberapa minit untuk mengecas, sekali ditapis dan dipertingkatkan, kertas bersalut ringan dan rendah ini dapat menyediakan tenaga yang hampir bebas. Walaupun tidak bersedia untuk masa perdana, ada janji kerana ia boleh menangkap dan menyimpan tenaga.

Berdasarkan teknik lipat dan pemotongan Cina dan Jepun, nanogenerator triboelektrik boleh dipotong dan dibentuk untuk dimuatkan ke dalam gaya hidup kita dan menyediakan penuaian tenaga dan penyimpanan dari pergerakan badan kita. Sumber imej: American Chemical Society.

Walaupun TENG berada di bawah payung penuaian tenaga, ia adalah salah satu daripada banyak teknologi yang memposisikan dirinya untuk teknologi yang boleh dipakai dan ditanam untuk datang. Termasuk sejauh ini sel-sel fotoelektrik yang berdaya maju, peranti termoelektrik, pam haba, peranti Peltier Effect, piezoelektrik, dan sistem mekanikal-ke-elektrik seperti TENG.

Apa yang membuat TENG berbeza ialah penangkapan dan penyimpanan tenaga dalam satu binaan. Pembuatan kertas seperti bahan bersalut bermakna ia mudah dipotong dan dibentuk untuk menyesuaikan lebih banyak faktor bentuk dengan lebih mudah. Kelenturan yang wujud dalam pembinaannya juga membolehkannya mempamerkan kebolehan hidup untuk teknik penuaian tenaga yang lain yang keras dan rapuh seperti kristal.

Seperti hartanah, tiga faktor paling penting apabila menggunakan TENG ialah lokasi, lokasi, dan lokasi. Teknologi ini perlu flex dan diletakkan di bawah tekanan dan dilepaskan beberapa kali untuk menjana kuasa. Ini bermakna tertanam dalam sendi siku, sendi lutut, atau sendi bahu boleh memberikannya satu gerakan mekanik mentah yang lebih berterusan untuk diubah.

Salah satu tekniknya ialah menggunakan pad dan bola kaki digabungkan melalui unit TENG di dasar kasut. Ini boleh menghantar tenaga nadi setiap kali langkah-langkah itu diambil. Ini boleh pasangan ke gegelung tertanam di pad kaki dan memindahkan tenaga berjalan ke dalam tenaga elektrik di dalam badan.

Nota mengenai pemindahan tenaga: Walaupun wearables boleh wayar langsung untuk mengecas dari gerakan, implantables tidak boleh. Kecuali TENG yang ditanam di dalam badan, mengumpul tenaga elektrik dari pakaian atau alat yang dipakai perlu memindahkan tenaga ke peranti di dalam tubuh.

Ia boleh menggunakan pad pengecasan wayarles yang anda gunakan pada tali dan memakai apabila anda perlu cas semula. Seperti pembalut ace elastik, gegelung menyelaraskan dan pemindahan tenaga. Anda memerlukan sumber tenaga untuk menjalankan pengecas tanpa wayar, tetapi ini adalah pendekatan yang boleh dilakukan untuk mengekalkan, katakan, pelbagai sistem pengawasan perubatan dan ubat-ubatan yang ditanam di dalam badan.

Jika tenaga itu sendiri boleh datang dari dalam badan, maka itu adalah penyelesaian terbaik. Kebanyakan orang berfikir tentang otak sebagai organ yang paling energik, tetapi sebenarnya, itu adalah jantung. Hati menghasilkan ratusan kali tenaga elektrik daripada otak. Tetapi menafsirkan hati dengan penjana yang digabungkan secara mekanikal tidak kelihatan seperti pendekatan rasional.

Membuat bahagian-bahagian arteri yang berasaskan TENG yang boleh mengetuk dan bergema dengan pergerakan semula jadi badan itu sendiri akhirnya dapat memberikan sumber elektrik yang berterusan.

Sejak belajar kejuruteraan elektrik, Jon Gabay telah bekerjasama dengan pertahanan, komersil, perindustrian, pengguna, tenaga, dan syarikat-syarikat perubatan sebagai jurutera rekabentuk, pengkod firmware, pereka sistem, saintis penyelidikan, dan pemaju produk. Sebagai penyelidik dan pencipta tenaga alternatif, beliau telah terlibat dengan teknologi automasi sejak beliau mengasaskan dan menjalankan Dedicated Devices Corp sehingga 2004. Sejak itu, beliau telah melakukan penyelidikan dan pembangunan, menulis artikel, dan membangun teknologi untuk jurutera generasi akan datang dan pelajar.