충전 정보: 웨어러블 기기 배터리 충전

웨어러블 장치는 대중적인 기술이 되었지만 배터리 수명도 많은 과학자와 제조업체의 문제가 되었습니다.

1. 정전기를 사용 가능한 전기 에너지로 변환

최근 싱가포르국립대학교(National University of Singapore) 팀은 갑작스러운 정전기를 사용 가능한 전원으로 변환할 수 있는 유연하고 컴팩트한 장치를 개발했습니다. 장치의 한쪽 끝은 피부 표면에 닿고 다른 쪽 끝은 금-실리콘 필름으로 덮여 있습니다. 장치와 함께 양쪽 끝에 실리콘 고무 기둥이 있어 더 큰 출력과 피부 접촉이 가능합니다.

웨어러블 기기 전원 공급 장치

팀은 2015 IEEEMEMS 컨퍼런스에서 결과를 발표했으며 버스트 전류가 일부 장치에 전력을 공급할 수 있음을 입증했습니다. 피험자의 팔과 목에 장치를 설치하면 주먹을 쥐면 7.3V, 말을 하면 7.5V가 발생한다. 화장지는 지속적으로 문지르고 최대 전압은 90V로 LED 광원을 직접 켤 수 있습니다. 연구팀은 앞으로 더 큰 배터리를 개발하여 인간의 피부 마찰에 의해 생성되는 더 많은 에너지를 사용할 수 있도록 할 계획입니다.

이 저항 배터리의 힘 외에도 세계에서 논의할 수 있는 다른 방법이 많이 있습니다. 예를 들어, 새로운 유형의 문신은 사람의 땀을 전기로 바꾸거나 턱을 특수 이어폰으로 발전기로 바꿀 수 있습니다. 미래 웨어러블 기기의 전원 공급을 처리하는 몇 가지 특별한 방법이 있는 것 같습니다.

2. 새로운 문신: 땀이 전기가 된다

16월 XNUMX일, 캘리포니아 대학 샌디에이고의 연구원인 Joseph wang(JosephWang)은 땀으로 전기를 생성하고 언젠가는 휴대폰 및 기타 웨어러블 장치에 전원을 공급할 수 있는 스마트 임시 문신을 발명했습니다.

스마트 문신 전원 공급 장치

문신은 피부에 달라붙어 땀의 화학적 젖산을 측정한 다음 젖산을 사용하여 미세 연료를 만듭니다. 우리가 지칠 때까지 훈련할 때, 근육은 종종 젖산 축적과 관련하여 타는 듯한 느낌을 받습니다. 근육에게 젖산은 낭비이며 그 자체가 끝입니다.

운동 생리학자는 이제 근육이나 혈액의 젖산 수치를 측정할 수 있습니다. 땀에서 젖산이 방출되면 새로운 감각 기술이 탄생합니다. Wang은 센서를 사용하여 젖산에서 전자를 추출하여 전류를 유발하는 스마트 문신을 발명했습니다. Wang은 피부 70제곱센티미터당 XNUMX마이크로와트의 전기가 생성될 수 있다고 추정합니다. 연구원들은 전류를 포착하고 저장하기 위해 젖산 센서에 배터리를 추가한 다음 바이오 연료 전지라고 부르는 것을 형성했습니다.

운전을 하든 걷든 땀을 많이 흘리면 젖산이 많아지므로 배터리가 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 현재 이러한 문신은 적은 양의 에너지만 생성할 수 있지만 연구자들은 이 바이오 연료 전지가 언젠가는 스마트 워치, 심박수 모니터 또는 스마트폰에 전력을 공급하기에 충분한 에너지를 생성할 수 있기를 희망합니다.

모토로라는 또한 전화기의 잠금을 해제하는 데 사용할 수 있는 임시 문신을 만들었습니다. 휴대전화의 다음 필수 액세서리이거나 약간의 잉크만 있으면 됩니다.

광동 리튬 배터리는 발전소 및 가로등과 같은 대규모 응용 분야에만 적합하지 않습니다. 우리는 소형 태양 전지가 웨어러블 장치에 전력을 공급하는 것을 보게 될 것입니다. 배터리가 없는 태양열 시계는 수년 동안 존재해 왔습니다. EnergyBioNICs는 최근 자체 요구 사항과 다른 장치의 요구 사항을 모두 충족할 수 있는 태양열 시계를 개발했습니다.

웨어러블 장치에 태양 전지를 사용할 때의 한 가지 문제는 장치가 전기를 생성하기 위해 빛이 필요하다는 것입니다. 슬리브 아래 등 빛이 차단되면 전기를 생산할 수 없습니다. 그러나 다른 관점에서 보면 유연한 배터리를 직물에 직접 꿰맬 수도 있기 때문에 태양 전지를 스마트 의류에 적합한 선택으로 만들 수도 있습니다.

전통적인 태양 전지는 전통적인 실내 광원보다 더 강한 햇빛을 제공합니다. 이 문제를 해결하기 위해 사람들은 실내 발전을 위한 새로운 데이터를 개발하고 있으며 효율성도 향상되고 있습니다.

4. 열전세트

열전 수집은 열을 전기로 변환하는 Seebeck 효과라는 물리적 원리를 사용합니다. Perot 소자는 한 쌍의 특정 반도체와 결합하여 온도차를 표시해야만 전류를 생성할 수 있습니다.

웨어러블 기기의 경우 인체는 핫 엔드로, 환경은 콜드 엔드로 사용할 수 있으며 인체는 지속적으로 열을 방출합니다. 충격 에너지는 고온과 저온 사이의 델타 값에 따라 다릅니다. 페로 원소는 많은 에너지를 모을 수 있고, 피부에 가깝고 많은 에너지를 필요로 하는 기기에 사용될 가능성이 있습니다. 열전 사이클의 가장 큰 장점 중 하나는 실내든 실외든 낮이든 밤이든 일정한 에너지 흐름을 갖는다는 것입니다.