Forskere utvikler et bærbart mikronett for å drive små enheter ved hjelp av en menneskekropp

Forskere har prøvd å utvikle unike måter å generere elektrisitet ved å bruke menneskekroppen som kilde. Nylig så vi forskere ved University of Colorado komme med en fleksibel, slitesterk ring som bruker kroppsvarme til å generere strøm og drive små elektroniske enheter. Nå har forskerne ved University of California gjort det utviklet et "bærbart mikronett" som kan generere elektrisitet fra en menneskekropp til å drive elektroniske enheter med lav effekt.

Elektrisitet fra et menneskekropp?

Utviklet av forskere ved University of California San Diego, kan det "bærbare mikronettet" lagre energi høstet fra svette og kroppsbevegelser hos en person. Denne energien kan deretter brukes til å drive enheter med lite strømforbruk, for eksempel en LCD-smartklokke eller små treningssporere.

Teknologien bruker tre viktige komponenter til konvertere kroppssvette og kroppsbevegelser til elektrisk energi. Disse inkluderer svettedrevne biodrivstoffceller, bevegelsesdrevne triboelektriske generatorer og superkondensatorer for å lagre energien.

"Vi bruker konseptet med mikronett for å lage bærbare systemer som drives bærekraftig, pålitelig og uavhengig," sa Lu Yin, medforfatter av studien publisert i Nature Communications-journalen.

"Akkurat som et bymikrosystem integrerer en rekke lokale, fornybare kraftkilder som vind og sol, integrerer et bærbart mikronett enheter som lokalt høster energi fra forskjellige deler av kroppen, som svette og bevegelse, mens de inneholder energilagring", la til nanoteknologi Ph.D. student ved Jacobs School of Engineering.

Hvordan virker det?

For å utvikle det bærbare skjortelignende produktet, screenet forskerne hver av komponentene på en skjorte. De utformet det på en slik måte at komponentene optimaliserer mengden energi som samles inn. Dessuten er hver skjermtrykt komponent vaskbar og fleksibel.

Når det gjelder hvordan teknologien fungerer, når brukeren bruker microgrid-skjorten, vil triboelektriske generatorer komme i arbeid så snart brukeren begynner å bevege seg. Når motivet begynner å svette, absorberer biodrivstoffcellene svetten for å generere mer elektrisk kraft og lagre dem i superkondensatorene. På denne måten kan microgrid drive enheter selv når motivet er i ro.

For å teste teknologien la forskerne microgrid-skjorten på et emne i rundt 30 minutter. I løpet av tiden trente motivet på en sykkelmaskin eller løp i 10 minutter og holdt seg i ro resten av 20 minutter. Microgrid, i løpet av denne tiden, var i stand til å drive enten et LCD-panel armbåndsur eller en liten elektrokrom skjerm som endrer farger som svar på spenningsendring.

Fremtidsplaner

Nå, sier forskerne, når det går inn i fremtiden, kan det bærbare mikronettet være ideelt for idrettsutøvere eller folk som trener mye. Imidlertid jobber de i henhold til Yin på noen andre design for å integrere mikronettteknologien.

“Vi begrenser oss ikke til dette designet. Vi kan tilpasse systemet ved å velge forskjellige typer energihøstere for forskjellige scenarier, ” Sa Yin.

Studien og utviklingen av dette prosjektet ble også støttet av University of California San Diego Center for Wearable Sensors og National Research Foundation of Korea.