Maye əsaslanan metallardan istifadə edərək, tədqiqatçılar bədənin istiliyi ilə işləyən ilk sağlamlıq cihazını hazırlamışdır.
Texnologiyanın hər yerdə olduğu bir dövrdə ölü batareyanın yaratdığı çətinlikləri hər kəs yaxşı bilir. Lakin qlükozanı izləmək, titrəmələri azaltmaq və ya hətta ürək funksiyasını izləmək üçün geyilə bilən sağlamlıq cihazlarından asılı olanlar üçün, recharge etmək üçün vaxt ayırmaq böyük risklərə səbəb ola bilər.
İlk dəfə olaraq, Karnigi Mellon Universitetinin Mexanika Mühəndisliyi Departamentinin tədqiqatçıları bir sağlamlıq cihazının yalnız bədənin istiliyi ilə işləyə biləcəyini göstərmişdir. Bu komanda, bir pulsoximetri sensorunu elastik, uzana bilən, geyilə bilən termoelektrik enerji generatoru ilə birləşdirərək batareya ömrü ilə bağlı narahatlıqları aradan qaldırmaq üçün ümid verici bir yol təqdim etmişdir. Onların enerji generatoru maye metal, yarımkeçiricilər və 3D çap edilmiş kauçukdan hazırlanmışdır.
Tədqiqatın müəlliflərindən Mason Zadan qeyd etdi: “Bu, batareyasız geyilə bilən elektronikanın ilk addımıdır”. Bu tədqiqat Advanced Functional Materials jurnalında nəşr edilmişdir.
Sistemin yüksək mexaniki və termoelektrik performans əldə etmək üçün materialların birləşməsini təmin edən dizaynı, yumşaq materiallar, TEG dizaynı, aşağı enerji sxem hazırlığı və daşınan enerji idarəsi sahəsində irəliləyişləri əhatə edir.
Mexanika mühəndisliyi professoru və Yumşaq Maşınlar Laboratoriyasının direktoru Carmel Majidi izah edir: “Keçmiş tədqiqatlarımızla müqayisədə, bu dizayn enerji sıxlığını təxminən 40 dəfə, yəni 4000% artırır. Maye metal epoksi kompoziti termoelektrik komponentlə cihazın bədənin kontakt nöqtəsi arasında istilik keçiriciliyini artırır”.
Cihazın gərginlik çıxışını test etmək üçün, o, iştirakçının sinəsinə və biləyinə yaşayarkən və hərəkət edərkən taxılmışdır.
Zadan bildirdi: “İştirakçının biləyində cihaz olduğu zaman və həmin şəxs hərəkətdə ikən gərginlik çıxışının daha yüksək olduğunu gördük. İştirakçı hərəkət etdikdə, cihazın bir tərəfi hava axınının artması ilə soyudulur, digər tərəfi isə bədənin istiliyinin artmasından istilənir. Gəzərək və qaçarak, ideal temperatur fərqi yaratdıq”.
İstilik fərqlərinin birbaşa elektrik enerjisinə çevrilməsi prosesi termoelektrik effekt adlanır.
Termoelektrik material bir temperatur gradientinə məruz qaldığında, məsələn, bir ucu istiləndikdə, digər ucu isə soyuq qaldıqda, materialın içindəki elektronlar isti ucundan soyuq ucuna doğru axmağa başlayır. Bu elektron hərəkəti elektrik cərəyanı yaradır. Temperatur fərqi nə qədər böyükdürsə, o qədər elektrik cərəyanı istehsal olunur, bu da elektrik enerjisi yaradır. Əslində, termoelektrik effekt temperatur fərqlərindən istifadə edərək istifadə edilə bilən elektrik istehsal etməyə imkan tanıyır, bu da onu davamlı enerji istehsalı üçün ümidverici bir yol halına gətirir.
Gələcəkdə, tədqiqat qruplarından Dr. Dinesh K. Patel elektrik performansını yaxşılaşdırmaq və cihazın istehsalı ilə bağlı araşdırmalara başlamaq üçün həyəcanlıdır. “Biz bunu konseptin sübutundan insanlar tərəfindən istifadə oluna bilən bir məhsula keçirmək istəyirik”.
Bu tədqiqat Arieca Inc., Vaşinqton Universiteti və Seul Milli Universiteti ilə əməkdaşlıq şəraitində aparılmışdır.
Məlumat mənbəyi:
Mason Zadan et al. Öz-özünə enerji verən geyilə bilən sağlamlıq monitorinqi üçün elastik termoelektrik generatorlar. [Advanced Functional Materials (2024)]. DOI: 10.1002/adfm.202404861
