Σχετικά με τη φόρτιση: φόρτιση της μπαταρίας της φορητής συσκευής

Οι φορητές συσκευές έχουν γίνει μια δημοφιλής τεχνολογία, αλλά η διάρκεια ζωής της μπαταρίας έχει επίσης γίνει ένα ζήτημα για πολλούς επιστήμονες και κατασκευαστές.

1. Μετατρέψτε τον στατικό ηλεκτρισμό σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια

Πρόσφατα, μια ομάδα από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης (Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης) ανέπτυξε μια ευέλικτη και συμπαγή συσκευή που μπορεί να μετατρέψει τον ξαφνικό στατικό ηλεκτρισμό σε χρησιμοποιήσιμη πηγή ενέργειας. Το ένα άκρο της συσκευής αγγίζει την επιφάνεια του δέρματος και το άλλο άκρο καλύπτεται με μια μεμβράνη χρυσού πυριτίου. Μαζί με τη συσκευή, υπάρχουν στήλες από καουτσούκ σιλικόνης και στα δύο άκρα, οι οποίες επιτρέπουν μεγαλύτερη απόδοση ισχύος και μεγαλύτερη επαφή με το δέρμα.

τροφοδοτικό φορητής συσκευής

Η ομάδα παρουσίασε τα αποτελέσματά της στο συνέδριο IEEEMEMS του 2015 και απέδειξε ότι το ρεύμα διάρρηξης μπορεί να τροφοδοτήσει ορισμένες συσκευές. Εγκαθιστώντας τη συσκευή στα μπράτσα και στο λαιμό των ατόμων, μπορούν να παράγουν ρεύμα 7.3 V σφίγγοντας τις γροθιές τους και 7.5 V μιλώντας. Το χαρτί υγείας τρίβεται συνεχώς και η μέγιστη τάση είναι 90 V, η οποία μπορεί να ανάψει απευθείας την πηγή φωτός LED. Η ομάδα σχεδιάζει να αναπτύξει μεγαλύτερες μπαταρίες στο μέλλον, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν περισσότερη ενέργεια που παράγεται από την τριβή του ανθρώπινου δέρματος.

Εκτός από τη δύναμη αυτής της μπαταρίας αντίστασης, υπάρχουν πολλοί άλλοι τρόποι να το συζητήσετε στον κόσμο. Για παράδειγμα, ένα νέο είδος τατουάζ μπορεί να μετατρέψει τον ανθρώπινο ιδρώτα σε ηλεκτρισμό ή να μετατρέψει το πηγούνι μας σε γεννήτρια με ειδικά ακουστικά. Φαίνεται ότι υπάρχουν ορισμένες ειδικές μέθοδοι για να χειριστείτε την τροφοδοσία μελλοντικών φορητών συσκευών.

2. Νέο τατουάζ: ο ιδρώτας μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό

Στις 16 Αυγούστου, ο Joseph Wang (JosephWang), ένας ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο, εφηύρε ένα έξυπνο προσωρινό τατουάζ που μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τον ιδρώτα και μια μέρα να τροφοδοτεί κινητά τηλέφωνα και άλλες φορητές συσκευές.

Έξυπνο τροφοδοτικό για τατουάζ

Το τατουάζ θα κολλήσει στο δέρμα σας, θα μετρήσει το χημικό γαλακτικό οξύ στον ιδρώτα σας και στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσει το γαλακτικό οξύ για να δημιουργήσει μικρο-καύσιμα. Όταν προπονούμαστε μέχρι την εξάντληση, οι μύες συχνά αισθάνονται κάψιμο, το οποίο σχετίζεται με τη συσσώρευση γαλακτικού οξέος. Για τους μύες, το γαλακτικό οξύ είναι σπατάλη, είναι αυτοσκοπός.

Οι φυσιολόγοι της άσκησης μπορούν τώρα να μετρήσουν τα επίπεδα γαλακτικού οξέος στους μύες ή στο αίμα. Όταν το γαλακτικό οξύ απελευθερώνεται από τον ιδρώτα, γεννιέται μια νέα αισθητηριακή ικανότητα. Ο Wang εφηύρε ένα έξυπνο τατουάζ που χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα για να εξάγει ηλεκτρόνια από το γαλακτικό οξύ για να ενεργοποιήσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Ο Wang υπολογίζει ότι μπορούν να παραχθούν 70 μικροβάτ ηλεκτρικής ενέργειας ανά τετραγωνικό εκατοστό δέρματος. Οι ερευνητές πρόσθεσαν την μπαταρία στον αισθητήρα γαλακτικού οξέος για να συλλάβει και να αποθηκεύσει ηλεκτρικό ρεύμα και στη συνέχεια σχημάτισαν αυτό που αποκαλούν κυψέλη βιοκαυσίμου.

Είτε οδηγείτε είτε περπατάτε, όσο περισσότερο ιδρώνετε, τόσο περισσότερο γαλακτικό οξύ, πράγμα που σημαίνει ότι η μπαταρία σας μπορεί να αποθηκεύσει περισσότερη ενέργεια. Επί του παρόντος, τέτοια τατουάζ μπορούν να παράγουν μόνο μια μικρή ποσότητα ενέργειας, αλλά οι ερευνητές ελπίζουν ότι αυτή η κυψέλη βιοκαυσίμου θα παράγει μια μέρα αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτεί έξυπνα ρολόγια, συσκευές παρακολούθησης καρδιακών παλμών ή έξυπνα τηλέφωνα.

Η Motorola δημιούργησε επίσης ένα προσωρινό τατουάζ που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το ξεκλείδωμα του τηλεφώνου. Ίσως είναι το επόμενο απαραίτητο αξεσουάρ για το τηλέφωνό σας ή απλά χρειάζεστε λίγο μελάνι.

Οι μπαταρίες λιθίου Guangdong δεν είναι κατάλληλες μόνο για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας, όπως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας και φώτα δρόμου. Θα δούμε μικροσκοπικές ηλιακές κυψέλες να τροφοδοτούν φορητές συσκευές. Τα ηλιακά ρολόγια χωρίς μπαταρίες υπάρχουν εδώ και πολλά χρόνια. Η EnergyBioNIcs ανέπτυξε πρόσφατα ένα ηλιακό ρολόι που μπορεί να καλύψει τις δικές της ανάγκες καθώς και τις ανάγκες άλλων συσκευών.

Ένα πρόβλημα με τη χρήση ηλιακών κυψελών σε φορητές συσκευές είναι ότι η συσκευή χρειάζεται φως για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Εάν το φως είναι φραγμένο, όπως κάτω από ένα χιτώνιο, δεν μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Αλλά από μια άλλη οπτική γωνία, κάνει επίσης τα ηλιακά κύτταρα μια καλή επιλογή για έξυπνα ρούχα, επειδή η εύκαμπτη μπαταρία μπορεί ακόμη και να ραφτεί απευθείας στο ύφασμα.

Τα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα παρέχουν ισχυρότερο ηλιακό φως από τις παραδοσιακές πηγές φωτός εσωτερικού χώρου. Προκειμένου να λυθεί αυτό το πρόβλημα, οι άνθρωποι αναπτύσσουν νέα δεδομένα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε εσωτερικούς χώρους και η απόδοση βελτιώνεται επίσης.

4. Θερμοηλεκτρικό σετ

Η θερμοηλεκτρική συλλογή χρησιμοποιεί μια φυσική αρχή που ονομάζεται φαινόμενο Seebeck για να μετατρέψει τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα στοιχεία Perot συνδυάζονται με ένα ζεύγος συγκεκριμένων ημιαγωγών και το ρεύμα μπορεί να δημιουργηθεί μόνο με την εμφάνιση της διαφοράς θερμοκρασίας.

Για φορητές συσκευές, το ανθρώπινο σώμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ζεστό άκρο, το περιβάλλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κρύο άκρο και το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει συνεχώς θερμότητα. Η ενέργεια κρούσης εξαρτάται από την τιμή δέλτα μεταξύ υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας. Το στοιχείο Perot μπορεί να συλλέξει πολλή ενέργεια και έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί σε συσκευές που είναι κοντά στο δέρμα και απαιτούν πολλή ενέργεια. Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα του θερμοηλεκτρικού κύκλου είναι ότι έχει σταθερή ροή ενέργειας, είτε είναι σε εσωτερικό είτε σε εξωτερικό χώρο, μέρα ή νύχτα.