برگزیده های پرشین تولز

سلول سوخت زیستی: این دستگاه لمس انگشت را به منبع انرژی تبدیل می کند

mihanshop

Registered User
تاریخ عضویت
30 می 2012
نوشته‌ها
153
لایک‌ها
73
یک دستگاه پوشیدنی جدید لمس انگشت را به منبع تغذیه الکترونیک و حسگرهای کوچک تبدیل می کند. مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سان دیگو نواری نازک و انعطاف پذیر ایجاد کردند که می تواند در نوک انگشت پوشیده شود و در صورت عرق کردن انگشت یا فشار دادن آن ، مقدار کمی برق تولید می کند.

نکته ویژه در مورد این دستگاه با سوخت عرق این است که این دستگاه حتی در هنگام خوابیدن یا بی حرکت بودن فرد تولید برق می کند. این به طور بالقوه یک معضل بزرگ برای حوزه پوشیدنی است زیرا محققان اکنون فهمیده اند که چگونه می توان انرژی قابل استخراج از عرق انسان را حتی در هنگام حرکت فرد مهار کرد.


http://lordia.org/wp-content/uploads/2021/07/Biofuel-Cell.jpg



این نوع دستگاه در نوع خود اولین است. دانشجوی دانشکده مهندسی UC سن دیگو جیکوبز. "برخلاف سایر لباسهای پوشیدنی که از طریق عرق استفاده می شوند ، برای اینکه مفید باشد ، نیازی به هیچ گونه ورزش و هیچگونه ورودی فیزیکی از طرف پوشنده نیست. این کار یک گام به جلو است تا پوشیدنی ها را برای افراد روزمره کاربردی تر ، راحت تر و در دسترس تر کنیم. "

برداشت جدید انرژی پوشیدنی در مقاله ای منتشر شده است که امروز (13 ژوئیه 2021) در ژول منتشر شده است.


یک دستگاه پوشیدنی جدید لمس انگشت را به منبع تغذیه الکترونیک و حسگرهای کوچک تبدیل می کند. وقتی انگشت فرد عرق می کند یا فشار می دهد ، می تواند روی نوک انگشت پوشیده شود و مقدار کمی برق تولید می کند. نکته ویژه در مورد این دستگاه با سوخت عرق این است که این دستگاه حتی در هنگام خوابیدن یا بی حرکت بودن فرد تولید برق می کند. اعتبار: دانشکده مهندسی UC سن دیگو جاکوبز

این دستگاه همچنین از طریق فشار دادن انگشتان سبک انرژی اضافی تولید می کند - بنابراین فعالیت هایی مانند تایپ کردن ، ارسال پیام کوتاه ، نواختن پیانو یا ضربه زدن روی کد مورس نیز می توانند منبع انرژی شوند.

جوزف وانگ ، استاد مهندسی نانو در دانشگاه سان دیگو ، گفت: "ما تصور می کنیم که این را می توان در هر فعالیت روزانه شامل لمس ، کارهایی که فرد به طور معمول در هنگام کار ، در خانه ، هنگام تماشای تلویزیون یا غذا انجام می دهد ، انجام دهد." دانشکده مهندسی جیکوبز و نویسنده ارشد مطالعه. "هدف این است که این پوشیدنی به طور طبیعی برای شما مفید باشد و شما حتی مجبور نیستید در مورد آن فکر کنید."

این دستگاه بیشترین قدرت خود را از عرق تولید شده توسط نوک انگشتان که کارخانه های 24 ساعته تعریق هستند ، تأمین می کند. این یک واقعیت کاملاً معلوم است که نوک انگشتان یکی از عرق های خوشبو بدن است. هرکدام از آنها دارای بیش از هزار غده عرق هستند و می توانند بین 100 تا 1000 برابر بیشتر از سایر مناطق بدن عرق تولید کنند.

یین گفت: "دلیل اینكه ما نسبت به سایر قسمت های بدن احساس عرق می كنیم این است كه این لكه ها به خوبی تهویه نمی شوند." در مقابل ، نوک انگشتان همیشه در معرض هوا هستند ، بنابراین عرق با بیرون آمدن تبخیر می شود. بنابراین به جای اینکه بخواهیم تبخیر شود ، از دستگاه خود برای جمع آوری این عرق استفاده می کنیم و می تواند مقدار قابل توجهی انرژی تولید کند. "

اما فقط هر وسیله ای با سوخت عرق نمی تواند در نوک انگشت کار کند. یین توضیح داد: جمع آوری عرق از چنین ناحیه کوچکی و مفید ساختن آن به مهندسی مواد ابتکاری نیاز دارد. محققان مجبور بودند قسمتهای مختلف دستگاه را بسازند تا در تبدیل مواد شیمیایی عرق انسان به انرژی الكتریكی بسیار جاذب و كارآمد باشند.

یین روی این پروژه با دکترای مهندسی نانو مهندسی UC سن دیگو کار کرد. دانشجویان جونگ مین مون و جولیان سمپیوناتو ، که از دیگر نویسندگان تحقیق هستند ، به عنوان بخشی از یک تیم به ***** وانگ ، که همچنین مدیر مرکز سنسورهای پوشیدنی در UC سن دیگو است. وانگ و تیمش 8 سال پیش در تولید پوشیدنی هایی با سوخت عرق پیشگام بودند. از آن زمان ، آنها در حال کار بر روی فناوری برای ایجاد روش های جدید و بهتر برای قدرت دادن به پوشیدنی ها با استفاده از منابع پایدار ، مانند خود پوشندگان و محیط اطراف آنها هستند.

این آخرین فناوری برداشت انرژی به ویژه از این جهت منحصر به فرد است که می تواند به عنوان منبع انرژی در هر زمان و هر مکان باشد. محدودیتهای مشابه مثلا سلولهای خورشیدی که فقط در زیر نور خورشید کار می کنند یا مولدهای حرارتی که فقط در صورت اختلاف دما زیاد بین دستگاه و محیط وجود دارند ، ندارد.
چگونه کار می کند

این دستگاه نواری نازک و انعطاف پذیر است که می تواند مانند Band-Aid دور نوک انگشت بپیچد. لایه ای از الکترودهای کف کربن عرق را جذب کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. الکترودها به آنزیم هایی مجهز شده اند که باعث ایجاد واکنش های شیمیایی بین لاکتات و مولکول های اکسیژن در عرق برای تولید برق می شوند. در زیر الکترودها تراشه ای ساخته شده است که به آن ماده پیزوالکتریک می گویند و با فشار دادن آنها انرژی الکتریکی اضافی تولید می کند.

هنگامی که صاحب عرق می کند یا به نوار فشار می آورد ، انرژی الکتریکی در یک خازن کوچک ذخیره می شود و در صورت لزوم به دستگاه های دیگر تخلیه می شود.

محققان در هنگام انجام فعالیت های کم تحرک ، یک دستگاه را در نوک انگشت خود می پوشیدند. از 10 ساعت خواب ، دستگاه تقریباً 400 میلی ژول انرژی جمع کرد - این برای تأمین انرژی ساعت مچی الکترونیکی به مدت 24 ساعت کافی است. از یک ساعت تایپ معمولی و کلیک کردن روی ماوس ، دستگاه جمع آوری شد .
 
بالا