เกี่ยวกับการชาร์จ: ชาร์จแบตเตอรี่ของอุปกรณ์สวมใส่

อุปกรณ์สวมใส่ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยม แต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็กลายเป็นปัญหาสำหรับนักวิทยาศาสตร์และผู้ผลิตจำนวนมาก

1. เปลี่ยนไฟฟ้าสถิตให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมงานจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (National University of Singapore) ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นและกะทัดรัดซึ่งสามารถแปลงกระแสไฟสถิตย์อย่างกะทันหันให้เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้งานได้ ปลายด้านหนึ่งของอุปกรณ์สัมผัสกับพื้นผิว และปลายอีกด้านหนึ่งหุ้มด้วยฟิล์มซิลิกอนสีทอง มีเสายางซิลิโคนที่ปลายทั้งสองข้างร่วมกับอุปกรณ์ ซึ่งช่วยให้ส่งกำลังได้มากขึ้นและสัมผัสกับผิวหนังมากขึ้น

แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สวมใส่

ทีมงานได้นำเสนอผลงานของพวกเขาในการประชุม IEEEMEMS ปี 2015 และพิสูจน์ว่ากระแสไฟระเบิดสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์บางอย่างได้ โดยการติดตั้งอุปกรณ์ไว้บนแขนและคอของผู้ทดลอง พวกเขาสามารถสร้างกระแสไฟฟ้า 7.3V ได้โดยการกำหมัดและ 7.5V ด้วยการพูด กระดาษชำระถูกถูอย่างต่อเนื่อง และแรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 90V ซึ่งสามารถส่องสว่างแหล่งกำเนิดแสง LED ได้โดยตรง ทีมงานวางแผนที่จะพัฒนาแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นในอนาคต เพื่อให้พวกเขาสามารถใช้พลังงานที่เกิดจากการเสียดสีของผิวหนังมนุษย์ได้มากขึ้น

นอกจากพลังของแบตเตอรี่ต้านทานนี้แล้ว ยังมีวิธีอื่นๆ อีกมากที่จะพูดถึงเรื่องนี้ในโลกนี้ ตัวอย่างเช่น รอยสักรูปแบบใหม่สามารถเปลี่ยนเหงื่อของมนุษย์ให้เป็นกระแสไฟฟ้า หรือเปลี่ยนคางของเราให้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยหูฟังชนิดพิเศษ ดูเหมือนว่ามีวิธีพิเศษบางอย่างในการจัดการแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์สวมใส่ในอนาคต

2. รอยสักใหม่: เหงื่อกลายเป็นไฟฟ้า

เมื่อวันที่ 16 สิงหาคม โจเซฟ หวาง (โจเซฟ วัง) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้คิดค้นรอยสักชั่วคราวอัจฉริยะที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากเหงื่อและโทรศัพท์มือถือในหนึ่งวันและอุปกรณ์สวมใส่อื่นๆ

แหล่งจ่ายไฟสักอัจฉริยะ

รอยสักจะเกาะติดกับผิวหนังของคุณ วัดกรดแลคติกในเหงื่อของคุณ แล้วใช้กรดแลคติกทำไมโครเชื้อเพลิง เมื่อเราฝึกจนอ่อนเพลีย กล้ามเนื้อมักจะรู้สึกแสบร้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสะสมของกรดแลคติก สำหรับกล้ามเนื้อ กรดแลคติกเป็นของเสีย มันคือตัวสุดท้ายในตัวเอง

นักสรีรวิทยาการออกกำลังกายสามารถวัดระดับกรดแลคติกในกล้ามเนื้อหรือเลือดได้แล้ว เมื่อกรดแลคติกถูกขับออกจากเหงื่อ ทักษะทางประสาทสัมผัสแบบใหม่ก็ถือกำเนิดขึ้น Wang ได้คิดค้นรอยสักอัจฉริยะที่ใช้เซ็นเซอร์ดึงอิเล็กตรอนจากกรดแลคติกเพื่อกระตุ้นกระแสไฟฟ้า หวางประมาณการว่าสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 70 ไมโครวัตต์ต่อตารางเซนติเมตรของผิวหนัง นักวิจัยได้เพิ่มแบตเตอรี่ลงในเซ็นเซอร์กรดแลคติกเพื่อดักจับและเก็บกระแสไฟฟ้า และสร้างเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพขึ้น

ไม่ว่าคุณจะขับรถหรือเดิน ยิ่งเหงื่อออกมาก กรดแลคติกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ของคุณสามารถเก็บพลังงานได้มากขึ้น ในปัจจุบัน รอยสักดังกล่าวสามารถสร้างพลังงานได้เพียงเล็กน้อย แต่นักวิจัยหวังว่า สักวันหนึ่งเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพนี้จะสร้างพลังงานเพียงพอสำหรับผลิตพลังงานให้กับนาฬิกาอัจฉริยะ เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ หรือสมาร์ทโฟน

โมโตโรล่ายังสร้างรอยสักชั่วคราวที่สามารถใช้ปลดล็อกโทรศัพท์ได้ บางทีอาจเป็นอุปกรณ์เสริมชิ้นต่อไปที่ต้องมีสำหรับโทรศัพท์ของคุณ หรือคุณเพียงแค่ต้องการหมึกพิมพ์เล็กน้อย

แบตเตอรี่ลิเธียมกวางตุ้งไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ เช่น โรงไฟฟ้าและไฟถนนเท่านั้น เราจะเห็นเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากอุปกรณ์สวมใส่ได้ นาฬิกาพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่มีแบตเตอรี่มีมาหลายปีแล้ว EnergyBioNIcs เพิ่งพัฒนานาฬิกาพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถตอบสนองความต้องการของตนเองได้เช่นเดียวกับความต้องการของอุปกรณ์อื่นๆ

ปัญหาหนึ่งในการใช้โซลาร์เซลล์ในอุปกรณ์สวมใส่ได้คืออุปกรณ์นั้นต้องการแสงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า หากแสงถูกบัง เช่น ใต้ปลอกหุ้ม จะไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ แต่จากมุมมองอื่น มันทำให้โซลาร์เซลล์เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับเสื้อผ้าสมาร์ท เพราะแบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นสามารถเย็บติดบนผ้าได้โดยตรง

เซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมให้แสงแดดที่แรงกว่าแหล่งกำเนิดแสงในร่มแบบดั้งเดิม เพื่อแก้ปัญหานี้ ผู้คนกำลังพัฒนาข้อมูลใหม่สำหรับการผลิตไฟฟ้าภายในอาคาร และประสิทธิภาพก็ดีขึ้นด้วย

4. ชุดเทอร์โมอิเล็กทริก

คอลเลคชันเทอร์โมอิเล็กทริกใช้หลักการทางกายภาพที่เรียกว่า Seebeck effect เพื่อแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้า องค์ประกอบของ Perot ถูกรวมเข้ากับเซมิคอนดักเตอร์คู่หนึ่ง และสามารถสร้างกระแสได้โดยการแสดงความแตกต่างของอุณหภูมิเท่านั้น

สำหรับอุปกรณ์สวมใส่ ร่างกายมนุษย์สามารถใช้เป็นปลายร้อน สิ่งแวดล้อมสามารถใช้เป็นปลายเย็น และร่างกายมนุษย์ปล่อยความร้อนอย่างต่อเนื่อง พลังงานกระแทกขึ้นอยู่กับค่าเดลต้าระหว่างอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ ธาตุ Perot สามารถเก็บสะสมพลังงานได้มาก และมีศักยภาพที่จะนำไปใช้ในอุปกรณ์ที่ใกล้กับผิวหนังและต้องการพลังงานเป็นจำนวนมาก ข้อดีอย่างหนึ่งของวัฏจักรเทอร์โมอิเล็กทริกคือมีการไหลของพลังงานคงที่ ไม่ว่าจะในร่มหรือกลางแจ้ง กลางวันหรือกลางคืน