A töltésről: a hordható eszköz akkumulátorának töltése

A hordható eszközök népszerű technológiává váltak, de az akkumulátor élettartama is sok tudós és gyártó számára problémássá vált.

1. Alakítsa át a statikus elektromosságot használható elektromos energiává

Nemrég a Szingapúri Nemzeti Egyetem (National University of Singapore) csapata kifejlesztett egy rugalmas és kompakt eszközt, amely a hirtelen statikus elektromosságot használható áramforrássá tudja alakítani. A készülék egyik vége hozzáér a bőr felületéhez, a másik végét arany-szilícium fólia borítja. A készülékkel együtt mindkét végén szilikongumi oszlopok találhatók, amelyek nagyobb teljesítményt és nagyobb bőrkontaktust tesznek lehetővé.

hordható eszköz tápegysége

A csapat bemutatta eredményeiket a 2015-ös IEEEMEMS konferencián, és bebizonyította, hogy a burst áram képes ellátni bizonyos eszközöket. Ha a készüléket az alanyok karjára és torkára helyezik, ökölbe szorítva 7.3 V-os, beszéddel pedig 7.5 V-os áramot tudnak előállítani. A toalettpapírt folyamatosan dörzsöljük, a maximális feszültség pedig 90V, amivel közvetlenül megvilágítható a LED fényforrás. A csapat a jövőben nagyobb akkumulátorok fejlesztését tervezi, hogy azok több energiát tudjanak felhasználni az emberi bőr súrlódása miatt.

Ennek az ellenállási akkumulátornak az erején kívül sok más módja is van ennek megvitatására a világon. Például egy új típusú tetoválás elektromos árammá alakíthatja az emberi verejtéket, vagy speciális fülhallgatóval generátorrá alakíthatja az állunkat. Úgy tűnik, hogy létezik néhány speciális módszer a jövőbeni hordható eszközök tápellátásának kezelésére.

2. Új tetoválás: az izzadság elektromossággá változik

Augusztus 16-án Joseph Wang (JosephWang), a San Diego-i Kaliforniai Egyetem kutatója feltalált egy intelligens ideiglenes tetoválást, amely izzadságból áramot tud termelni, és egy napon mobiltelefonokat és más hordható eszközöket is képes működtetni.

Intelligens tetoválás tápegység

A tetoválás hozzátapad a bőréhez, megméri az izzadságban lévő kémiai tejsavat, majd a tejsavat mikroüzemanyag előállítására használja. Amikor kimerültségig edzünk, az izmok gyakran égető érzést éreznek, ami összefügg a tejsav felhalmozódásával. Az izmok számára a tejsav pazarlás, ez öncél.

Az edzésfiziológusok most már meg tudják mérni a tejsavszintet az izmokban vagy a vérben. Amikor a tejsav felszabadul az izzadságból, új érzékszervi képesség születik. Wang feltalált egy intelligens tetoválást, amely egy érzékelő segítségével elektronokat von ki a tejsavból, hogy elektromos áramot indítson el. Wang becslése szerint a bőr négyzetcentiméterére 70 mikrowatt elektromos áram állítható elő. A kutatók hozzáadták az akkumulátort a tejsavérzékelőhöz, hogy rögzítsék és tárolják az elektromos áramot, majd létrehozták az úgynevezett bioüzemanyag-cellát.

Akár vezet, akár gyalogol, minél többet izzad, annál több a tejsav, ami azt jelenti, hogy az akkumulátor több energiát képes tárolni. Jelenleg az ilyen tetoválások csak kis mennyiségű energiát tudnak termelni, de a kutatók azt remélik, hogy ez a bioüzemanyag-cella egy napon elegendő energiát termel majd az okosórák, pulzusmérők vagy okostelefonok működéséhez.

A Motorola egy ideiglenes tetoválást is készített, amellyel feloldható a telefon. Talán ez a következő kötelező tartozék a telefonhoz, vagy csak egy kis tintára van szüksége.

A Guangdong lítium akkumulátorok nem csak nagyszabású alkalmazásokhoz, például erőművekhez és utcai lámpákhoz alkalmasak. Látni fogunk, hogy miniatűr napelemek táplálják a hordható eszközöket. Az elemek nélküli napelemes órák sok éve léteznek. Az EnergyBioNIcs a közelmúltban kifejlesztett egy napelemes órát, amely saját igényeinek és más eszközök igényeinek is megfelel.

A napelemek hordható eszközökben való használatának egyik problémája az, hogy az eszköznek fényre van szüksége az elektromos áram előállításához. Ha a lámpa blokkolva van, például egy hüvely alatt, akkor nem tud áramot termelni. De egy másik szemszögből nézve a napelemeket is jó választássá teszi az okos ruházathoz, mert a rugalmas akkumulátor akár közvetlenül az anyagra is felvarrható.

A hagyományos napelemek erősebb napfényt biztosítanak, mint a hagyományos beltéri fényforrások. A probléma megoldása érdekében az emberek új adatokat dolgoznak ki beltéri áramtermelésre, és a hatékonyság is javul.

4. Termoelektromos készlet

A termoelektromos kollekció a Seebeck-effektusnak nevezett fizikai elvet használja a hő elektromos árammá alakítására. A perot elemeket egy pár meghatározott félvezetővel kombinálják, és áramot csak a hőmérséklet-különbség megjelenítésével lehet előállítani.

A hordható eszközöknél az emberi test meleg végként, a környezet hidegvégként használható, és az emberi test folyamatosan hőt bocsát ki. Az ütközési energia a magas hőmérséklet és az alacsony hőmérséklet közötti delta értéktől függ. A Perot elem sok energiát képes összegyűjteni, és olyan eszközökben is használható, amelyek közel vannak a bőrhöz és sok energiát igényelnek. A termoelektromos ciklus egyik nagy előnye, hogy állandó energiaáramlással rendelkezik, akár beltéren, akár kint, nappal vagy éjszaka.