• التكنلوجيا يحول حركات الجسم البشري - من ثني المرفق إلى الحركات الدقيقة مثل النبض على معصم الشخص - إلى كهرباء يمكن استخدامها لتشغيل أجهزة الاستشعار التشخيصية القابلة للارتداء والقابلة للزرع.
اكتشف الباحثون أن التأثير المغنطيسي المرن ، وهو التغيير في مقدار مغناطيس المادة عندما يتم دفع مغناطيس صغير باستمرار معًا وفصلها عن طريق الضغط الميكانيكي ، يمكن أن يوجد في نظام ناعم ومرن - وليس فقط نظام جامد.
لإثبات مفهومهم ، استخدم الفريق مغناطيسات مجهرية مشتتة في مصفوفة سيليكون رقيقة الورق لتوليد مجال مغناطيسي يتغير في القوة مع تموج المصفوفة. مع تغير شدة المجال المغناطيسي ، يتم توليد الكهرباء.
يقول قائد الدراسة جون تشين: "يفتح اكتشافنا طريقاً جديداً للطاقة العملية والاستشعار والتقنيات العلاجية التي تتمحور حول جسم الإنسان ويمكن ربطها بإنترنت الأشياء".
قام تشين وفريقه ببناء مولد مغناطيسي صغير ومرن (بحجم ربع الولايات المتحدة تقريبًا) مصنوع من مصفوفة بوليمر سيليكون محفز بالبلاتين ومغناطيسات نانوية من النيوديميوم والحديد والبورون. ثم قاموا بتثبيته على مرفق الشخص بشريط سيليكون ناعم ومطاطي. كان التأثير المغنطيسي المرن الذي لاحظوه أكبر بأربع مرات من التركيبات ذات الحجم المماثل مع السبائك المعدنية الصلبة.
ونتيجة لذلك ، قام الجهاز بتوليد تيارات كهربائية تبلغ 4.27 مللي أمبير لكل سنتيمتر مربع ، وهو ما يعد أفضل بـ 10,000 مرة من أفضل تقنية مماثلة تالية.
في الواقع ، المولد المرن المغنطيسي حساس للغاية بحيث يمكنه تحويل موجات النبض البشري إلى إشارات كهربائية ويعمل كمراقب لمعدل ضربات القلب يعمل بالطاقة الذاتية ومقاوم للماء. يمكن أيضًا استخدام الكهرباء المولدة لتشغيل الأجهزة الأخرى القابلة للارتداء بشكل مستدام ، مثل العرق مدخل بطاقة الذاكرة : نعم أو مقياس حرارة.
كانت هناك جهود مستمرة لصنع مولدات يمكن ارتداؤها تجمع الطاقة من حركات جسم الإنسان إلى أجهزة استشعار الطاقة والأجهزة الأخرى ، لكن الافتقار إلى التطبيق العملي أعاق هذا التقدم.
على سبيل المثال ، لا تنحني السبائك المعدنية الصلبة ذات التأثير المرن المغنطيسي بما يكفي للضغط على الجلد وتوليد مستويات ذات مغزى من الطاقة للتطبيقات القابلة للتطبيق.
تميل الأجهزة الأخرى التي تعتمد على الكهرباء الساكنة إلى عدم توليد طاقة كافية. يمكن أن يتأثر أدائها أيضًا في الظروف الرطبة ، أو عندما يكون هناك عرق على الجلد.
حاول البعض تغليف مثل هذه الأجهزة لإبعاد المياه ، لكن هذا يقلل من فعاليتها.
ومع ذلك ، فقد تم اختبار المولدات المغناطيسية المرنة القابلة للارتداء التابعة لفريق UCLA جيدًا حتى بعد نقعها في العرق الاصطناعي لمدة أسبوع.