درباره شارژ: شارژ باتری دستگاه پوشیدنی

دستگاه‌های پوشیدنی به یک فناوری محبوب تبدیل شده‌اند، اما عمر باتری نیز برای بسیاری از دانشمندان و تولیدکنندگان به مشکل تبدیل شده است.

1. الکتریسیته ساکن را به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل کنید

اخیراً تیمی از دانشگاه ملی سنگاپور (دانشگاه ملی سنگاپور) دستگاهی منعطف و فشرده ساخته اند که می تواند الکتریسیته ساکن ناگهانی را به یک منبع انرژی قابل استفاده تبدیل کند. یک سر دستگاه سطح پوست را لمس می کند و سر دیگر آن با یک فیلم طلا-سیلیکون پوشانده شده است. همراه با دستگاه، ستون های لاستیکی سیلیکونی در هر دو انتها وجود دارد که امکان خروجی قدرت بیشتر و تماس بیشتر با پوست را فراهم می کند.

منبع تغذیه دستگاه پوشیدنی

این تیم نتایج خود را در کنفرانس IEEEMEMS در سال 2015 ارائه کردند و ثابت کردند که جریان انفجاری می تواند برخی از دستگاه ها را تامین کند. با نصب دستگاه بر روی بازوها و گلوی سوژه ها، می توانند با گره کردن مشت های خود 7.3 ولت و با صحبت کردن 7.5 ولت جریان تولید کنند. دستمال توالت به طور مداوم مالیده می شود و حداکثر ولتاژ 90 ولت است که می تواند به طور مستقیم منبع نور LED را روشن کند. این تیم قصد دارد در آینده باتری های بزرگ تری بسازد تا بتوانند انرژی بیشتری را که توسط اصطکاک پوست انسان تولید می شود، استفاده کنند.

علاوه بر قدرت این باتری مقاومتی، راه های زیادی برای بحث در مورد آن در دنیا وجود دارد. به عنوان مثال، نوع جدیدی از خالکوبی می تواند عرق انسان را به برق تبدیل کند یا چانه ما را با گوشی های مخصوص به ژنراتور تبدیل کند. به نظر می رسد که روش های خاصی برای کنترل منبع تغذیه دستگاه های پوشیدنی آینده وجود دارد.

2. خالکوبی جدید: عرق به برق تبدیل می شود

در 16 آگوست، جوزف وانگ (جوزف وانگ)، محقق دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، خالکوبی موقت هوشمندی اختراع کرد که می تواند از عرق برق تولید کند و روزی تلفن های همراه و سایر دستگاه های پوشیدنی را روشن کند.

منبع تغذیه هوشمند تاتو

خالکوبی به پوست شما می چسبد، اسید لاکتیک شیمیایی موجود در عرق شما را اندازه گیری می کند و سپس از اسید لاکتیک برای ساختن ریز سوخت استفاده می کند. هنگامی که ما تا حد خستگی تمرین می کنیم، عضلات اغلب احساس سوزش می کنند که مربوط به تجمع اسید لاکتیک است. برای ماهیچه ها، اسید لاکتیک یک ضایعات است، این خود غایت است.

فیزیولوژیست های ورزشی اکنون می توانند سطح اسید لاکتیک را در عضلات یا خون اندازه گیری کنند. هنگامی که اسید لاکتیک از عرق آزاد می شود، یک مهارت حسی جدید متولد می شود. وانگ خالکوبی هوشمندی اختراع کرد که از حسگری برای استخراج الکترون از اسید لاکتیک استفاده می‌کند تا جریان الکتریکی ایجاد کند. وانگ تخمین می زند که در هر سانتی متر مربع پوست می توان 70 میکرووات برق تولید کرد. محققان باتری را به حسگر اسید لاکتیک اضافه کردند تا جریان الکتریکی را ضبط و ذخیره کند و سپس چیزی را که آنها سلول سوخت زیستی می نامند تشکیل دادند.

چه در حال رانندگی یا پیاده روی باشید، هر چه بیشتر عرق کنید، اسید لاکتیک بیشتر می شود، به این معنی که باتری شما می تواند انرژی بیشتری ذخیره کند. در حال حاضر، چنین خالکوبی ها تنها می توانند مقدار کمی انرژی تولید کنند، اما محققان امیدوارند که این سلول سوخت زیستی روزی انرژی کافی برای تامین انرژی ساعت های هوشمند، مانیتورهای ضربان قلب یا تلفن های هوشمند تولید کند.

موتورولا همچنین یک خالکوبی موقت ایجاد کرده است که می توان از آن برای باز کردن قفل گوشی استفاده کرد. شاید این لوازم جانبی بعدی باشد که باید برای گوشی شما داشته باشید، یا فقط به کمی جوهر نیاز دارید.

باتری های لیتیومی گوانگدونگ نه تنها برای کاربردهای بزرگ مانند نیروگاه ها و چراغ های خیابانی مناسب هستند. ما شاهد سلول های خورشیدی مینیاتوری دستگاه های پوشیدنی خواهیم بود. ساعت‌های خورشیدی بدون باتری سال‌هاست که وجود دارند. EnergyBioNIcs اخیراً یک ساعت خورشیدی ساخته است که می تواند نیازهای خود و سایر دستگاه ها را برطرف کند.

یکی از مشکلات استفاده از سلول های خورشیدی در دستگاه های پوشیدنی این است که دستگاه برای تولید برق به نور نیاز دارد. اگر چراغ مسدود باشد، مثلاً زیر آستین، نمی تواند برق تولید کند. اما از منظری دیگر، سلول‌های خورشیدی را نیز به انتخاب خوبی برای لباس‌های هوشمند تبدیل می‌کند، زیرا باتری انعطاف‌پذیر را حتی می‌توان مستقیماً روی پارچه دوخت.

سلول های خورشیدی سنتی نور خورشید قوی تری را نسبت به منابع نور سنتی داخلی ارائه می کنند. به منظور حل این مشکل، مردم در حال توسعه داده های جدید برای تولید برق داخلی هستند و بهره وری نیز در حال بهبود است.

4. مجموعه ترموالکتریک

مجموعه ترموالکتریک از یک اصل فیزیکی به نام اثر Seebeck برای تبدیل گرما به برق استفاده می کند. عناصر پرو با یک جفت نیمه هادی خاص ترکیب می شوند و تنها با نمایش اختلاف دما می توان جریان تولید کرد.

برای دستگاه های پوشیدنی، بدن انسان را می توان به عنوان انتهای گرم استفاده کرد، محیط را می توان به عنوان انتهای سرد استفاده کرد، و بدن انسان به طور مداوم گرما ساطع می کند. انرژی ضربه به مقدار دلتا بین دمای بالا و دمای پایین بستگی دارد. عنصر پروت می تواند انرژی زیادی را جمع آوری کند و این پتانسیل را دارد که در دستگاه هایی که نزدیک به پوست هستند و به انرژی زیادی نیاز دارند استفاده شود. یکی از مزایای بزرگ چرخه ترموالکتریک این است که جریان انرژی ثابتی دارد، چه در داخل خانه یا خارج از منزل، چه در روز و چه در شب.