CU Boulder'daki araştırmacılar, insan vücudunu biyolojik bir pile dönüştüren yeni, düşük maliyetli bir giyilebilir cihaz geliştirdi.
Kendi kendini onarma, geri dönüştürme ve Lego benzeri yeniden yapılandırma özelliklerine sahip yeni giyilebilir cihaz, elektrik üretmek için sıcaklık farklılıklarından yararlanan bir termoelektrik sisteme sahiptir.
Yüzük olarak takılan termoelektrik giyilebilir cihaz
Science Advances dergisinde açıklanan cihaz, bir yüzük, bileklik veya cildinize dokunan herhangi bir aksesuar gibi takabileceğiniz kadar esnektir.
Ayrıca vücudun iç sıcaklığını elektriğe dönüştürmek için termoelektrik jeneratörleri çalıştırarak kişinin doğal ısısını da kullanır.
Yeni makalenin kıdemli yazarı, ABD University of Colorado Boulder'da Paul M. Rady Makine Mühendisliği Bölümü'nden doçent Jianliang Xiao, "Gelecekte, giyilebilir elektronik cihazlarınıza pil eklemek zorunda kalmadan güç sağlayabilmek istiyoruz" dedi.
Vücut ısınızı bir pile çeviriyor ve yenilenebiliyor
Cihaz cilt alanının her santimetrekaresi için yaklaşık 1 volt enerji üretebilir; alan başına mevcut pillerin çoğunun sağladığından daha az voltaj, ancak yine de saatler veya fitness takip gibi elektronik cihazlara güç sağlamak için yeterli.
Xiao'nun cihazı esnektir, hasar gördüğünde kendini iyileştirebilir ve tamamen geri dönüştürülebilir, bu da onu geleneksel elektronik cihazlara daha temiz bir alternatif haline getirir.
Xiao, "Ne zaman bir pil kullansan, o pili bitiriyorsun ve sonunda değiştirmen gerekecek," dedi. "Termoelektrik cihazımızın güzel yanı, onu takabilmeniz ve size sürekli güç sağlamasıdır."
Yüksek teknoloji ürünü
Bilim insanları, polyimine adı verilen esnek bir malzemeden yapılmış bir taban üzerine bir dizi ince termoelektrik yongayı yapıştırarak hepsini sıvı metal tellerle birleştirdi. Son ürün, plastik bir bilezik ile minyatür bir bilgisayar anakartı veya belki de teknik bir elmas yüzük arasında bir haç gibi görünüyor.
Sadece koşuya çıkmışsın gibi yap. Egzersiz yaptıkça vücudunuz ısınır ve bu ısı çevrenizdeki serin havaya yayılır. Xiao’nun cihazı, boşa gitmesine izin vermek yerine bu enerji akışını yakalıyor.
"Termoelektrik jeneratörler insan vücudu ile yakın temas halindedir ve normalde çevreye dağıtılacak ısıyı kullanabilirler" dedi.
Lego blokları
Daha fazla jeneratör bloğu ekleyerek bu gücü kolayca artırabileceğinizi de sözlerine ekledi. Bu anlamda tasarımını popüler çocuk oyuncağına benzetiyor.
"Yapabileceğim şey, daha büyük bir birim elde etmek için bu küçük birimleri birleştirmek" dedi. "Büyük bir yapı oluşturmak için bir grup küçük Lego parçasını bir araya getirmek gibi. Size özelleştirme için birçok seçenek sunuyor. "
Xiao ve meslektaşları, örneğin, tempolu bir yürüyüşe çıkan bir kişinin yaklaşık 5 volt elektrik üretmek için tipik bir spor bilekliği büyüklüğündeki bir cihazı kullanabileceğini hesapladı - bu, birçok saat pilinin toplayabileceğinden daha fazla.
Xiao’nun elektronik cildi gibi, yeni cihazlar da biyolojik doku kadar dayanıklıdır. Örneğin, cihazınız yırtılırsa, kırık uçları sıkıştırabilirsiniz ve bunlar yalnızca birkaç dakika içinde yeniden mühürlenir. Cihazla işiniz bittiğinde, onu elektronik bileşenleri ayıracak ve poliimin bazını çözecek özel bir çözüme daldırabilirsiniz - bu bileşenlerin her biri daha sonra yeniden kullanılabilir.
Xiao, "Cihazlarımızı olabildiğince ucuz ve güvenilir hale getirirken, aynı zamanda çevre üzerinde mümkün olduğunca sıfır etkiye sahip olmaya çalışıyoruz" dedi.
Tasarımda hâlâ çözülmesi gereken sorunlar olsa da, grubundaki cihazların beş ila 10 yıl içinde piyasada görünebileceğini düşünüyor.
Kaynak: colorado.edu + advances.sciencemag.org
Görseller: Xiao Lab
Editor - yesilodak.com