O nabíjaní: nabíjanie batérie nositeľného zariadenia

Nositeľné zariadenia sa stali populárnou technológiou, no problémom pre mnohých vedcov a výrobcov sa stala aj výdrž batérie.

1. Premeňte statickú elektrinu na využiteľnú elektrickú energiu

Nedávno tím z Národnej univerzity v Singapure (National University of Singapore) vyvinul flexibilné a kompaktné zariadenie, ktoré dokáže premeniť náhlu statickú elektrinu na použiteľný zdroj energie. Jeden koniec zariadenia sa dotýka povrchu pokožky a druhý koniec je pokrytý zlato-kremíkovým filmom. Spolu so zariadením sú na oboch koncoch stĺpiky zo silikónovej gumy, ktoré umožňujú väčší výkon a väčší kontakt s pokožkou.

napájanie nositeľného zariadenia

Tím prezentoval svoje výsledky na konferencii IEEEMEMS v roku 2015 a dokázal, že nárazový prúd môže napájať niektoré zariadenia. Inštaláciou zariadenia na ruky a hrdlo môžu generovať 7.3 V prúd zovretím pästí a 7.5 V rozprávaním. Toaletný papier je neustále vtieraný a maximálne napätie je 90V, čo môže priamo rozsvietiť LED svetelný zdroj. Tím plánuje v budúcnosti vyvinúť väčšie batérie, aby mohli využívať viac energie generovanej trením ľudskej pokožky.

Okrem sily tejto odporovej batérie existuje vo svete mnoho ďalších spôsobov, ako o nej diskutovať. Napríklad nový typ tetovania dokáže premeniť ľudský pot na elektrinu, alebo premeniť našu bradu na generátor so špeciálnymi slúchadlami. Zdá sa, že existuje niekoľko špeciálnych metód, ako zvládnuť napájanie budúcich nositeľných zariadení.

2. Nové tetovanie: pot sa mení na elektrinu

Joseph Wang (JosephWang), výskumník z Kalifornskej univerzity v San Diegu, vynašiel 16. augusta inteligentné dočasné tetovanie, ktoré dokáže generovať elektrinu z potu a jedného dňa napájať mobilné telefóny a iné nositeľné zariadenia.

Inteligentné napájanie tetovania

Tetovanie sa prilepí na vašu pokožku, zmeria chemickú kyselinu mliečnu vo vašom pote a potom použije kyselinu mliečnu na výrobu mikropalív. Keď cvičíme do vyčerpania, svaly často pociťujú pálenie, čo súvisí s hromadením kyseliny mliečnej. Pre svaly je kyselina mliečna odpad, je to samoúčelné.

Cvičební fyziológovia môžu teraz merať hladiny kyseliny mliečnej vo svaloch alebo krvi. Keď sa z potu uvoľní kyselina mliečna, zrodí sa nová zmyslová zručnosť. Wang vynašiel inteligentné tetovanie, ktoré využíva senzor na extrakciu elektrónov z kyseliny mliečnej na spustenie elektrického prúdu. Wang odhaduje, že na štvorcový centimeter kože môže vzniknúť 70 mikrowattov elektriny. Výskumníci pridali batériu k senzoru kyseliny mliečnej na zachytenie a uloženie elektrického prúdu a potom vytvorili to, čo nazývajú biopalivový článok.

Či už šoférujete alebo kráčate, čím viac sa potíte, tým viac kyseliny mliečnej, čo znamená, že vaša batéria dokáže uložiť viac energie. V súčasnosti dokážu takéto tetovania generovať len malé množstvo energie, no výskumníci dúfajú, že tento biopalivový článok jedného dňa vygeneruje dostatok energie na napájanie inteligentných hodiniek, monitorov srdcového tepu alebo inteligentných telefónov.

Motorola vytvorila aj dočasné tetovanie, ktoré sa dá použiť na odomykanie telefónu. Možno je to ďalší nevyhnutný doplnok pre váš telefón, alebo potrebujete len trochu atramentu.

Lítiové batérie Guangdong nie sú vhodné len pre rozsiahle aplikácie, ako sú elektrárne a pouličné osvetlenie. Uvidíme miniatúrne solárne články napájajúce nositeľné zariadenia. Solárne hodinky bez batérií existujú už mnoho rokov. Spoločnosť EnergyBioNIcs nedávno vyvinula solárne hodinky, ktoré dokážu uspokojiť jej vlastné potreby, ako aj potreby iných zariadení.

Jedným z problémov pri používaní solárnych článkov v nositeľných zariadeniach je, že zariadenie potrebuje svetlo na výrobu elektriny. Ak je svetlo zablokované, napríklad pod rukávom, nemôže generovať elektrinu. Ale z iného pohľadu robí solárne články tiež dobrou voľbou pre inteligentné oblečenie, pretože flexibilnú batériu možno dokonca prišiť priamo na látku.

Tradičné solárne články poskytujú silnejšie slnečné svetlo ako tradičné vnútorné zdroje svetla. Na vyriešenie tohto problému ľudia vyvíjajú nové údaje pre výrobu elektrickej energie v interiéri a zlepšuje sa aj účinnosť.

4. Termoelektrická súprava

termoelektrický zber využíva na premenu tepla na elektrinu fyzikálny princíp nazývaný Seebeckov efekt. Perotove prvky sú kombinované s párom špecifických polovodičov a prúd je možné generovať len zobrazením teplotného rozdielu.

V prípade nositeľných zariadení môže byť ľudské telo použité ako horúci koniec, prostredie môže byť použité ako studený koniec a ľudské telo nepretržite vydáva teplo. Energia nárazu závisí od hodnoty delta medzi vysokou teplotou a nízkou teplotou. Perot element dokáže zhromaždiť veľa energie a má potenciál byť použitý v zariadeniach, ktoré sú blízko pokožky a vyžadujú veľa energie. Jednou z veľkých výhod termoelektrického cyklu je, že má stály tok energie, či už je to vnútri alebo vonku, vo dne alebo v noci.