Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden (NTU Singapur) bilim adamları, insan teriyle çalışan yumuşak ve gerilebilir bir pil geliştirdiler.
Prototip pil, ter varlığında elektrik üreten baskılı gümüş pul elektrotlardan oluşuyor. 2 cm x 2 cm ölçülerinde ve küçük bir kağıt bandaj kadar düz olan pil, esneyebilen ve saat, bilek bandı veya kol kayışı gibi giyilebilir cihazlara takılabilen, esnek ve teri emen bir kumaşa tutturulmuştur.
Giyilebilir biyosensörlere ve diğer elektronik cihazlara dahil edildiğinde potansiyel kullanımını göstermek için bilim insanları ekibi, cihazlarını yapay insan teriyle test etti.
Ayrı bir denemede ekip, pili bileğine takan ve 30 dakika boyunca sabit bir bisiklet üzerinde bisiklet süren bir kişinin, ticari bir sıcaklık sensörüne güç sağlamak için yeterli olan 4.2 V'luk bir voltaj ve 3.9 mW'lık bir çıkış gücü üretebildiğini bildirdi. Cihaz ve verileri Bluetooth aracılığıyla sürekli olarak bir akıllı telefona gönderin.
Pil, genellikle çevreye zararlı, sürdürülemez malzemeler kullanılarak üretilen geleneksel pillerin aksine, ağır metaller veya toksik kimyasallar içermez.
Zararlı elektronik atıkları azaltabilecek daha sürdürülebilir bir alternatif olarak hizmet veren terle çalışan pilin geliştirilmesi, NTU'nun çevre üzerindeki etkimizi hafifletecek çözümler bulma konusundaki kararlılığını yansıtıyor. Bu, NTU'nun NTU 2025 stratejik planı kapsamında ele almaya çalıştığı insanlığın dört büyük sorunundan biridir.
Araştırmayı yöneten malzeme bilimci Profesör Lee Pooi See ve NTU Graduate College Dekanı şunları söyledi: teknoloji giyilebilir cihazların tasarımında daha önce ulaşılamayan bir dönüm noktasının habercisidir. Her yerde bulunan bir ürün olan terlemeden yararlanarak, geleneksel pillere dayanmayan giyilebilir cihazlara güç sağlamanın daha çevre dostu bir yolunu arıyor olabiliriz. Vücudumuzun ürettiği neredeyse garantili bir enerji kaynağıdır. Pilin her türlü giyilebilir cihaza güç sağlama kapasitesine sahip olmasını bekliyoruz.”
NTU Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Okulu'ndan Araştırma Görevlisi Dr. Lyu Jian şunları söyledi: “Geleneksel piller her zamankinden daha ucuz ve daha yaygın, ancak genellikle çevreye zararlı, sürdürülemez malzemeler kullanılarak üretiliyorlar. Ayrıca, bozulan bir pilin insan cildine zehirli sıvılar saçabileceği giyilebilir cihazlarda da potansiyel olarak zararlıdırlar. Cihazımız bu zehirli maddeleri tamamen ortadan kaldırmak için gerçek bir fırsat sağlayabilir."
NTU araştırma ekibinin yaptığı çalışmanın önemine dikkat çeken ve araştırmaya dahil olmayan Kanada Waterloo Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümünden Doçent Irene Goldthorpe şunları söyledi: elektronik cihazlar nemden hoşlanmaz ve bu nedenle giyilebilir cihazlar genellikle onları terden korumak için tamamen kapsüllenmiştir. Bu çalışma, teri bir engel olmaktan çıkarıp bir varlığa dönüştürüyor; basılı ara bağlantıların iletkenliğini artırabildiğini ve hatta teri giyilebilir, bükülebilir bir pilde elektrolit olarak kullanabileceğini gösteriyor. Bu, giyilebilir elektroniklerin tasarımında yeni bir paradigma açabilir.”
Pillerin nasıl çalıştırıldığını yeniden tanımlamak
NTU yapımı pil, gümüş pullar ve pil elektrotları işlevi gören hidrofilik poli (üretan-akrilat) (HPUA) içeren mürekkebin gerilebilir bir kumaş üzerine basılmasıyla oluşturulur.
Gümüş pullar terle temas ettiğinde, içindeki klorür iyonları ve asitliği pulların bir araya toplanmasına neden olarak elektriği iletme yeteneklerini artırır. Bu kimyasal reaksiyon aynı zamanda elektrotlar arasında bir elektrik akımının akmasına da neden olur (videoya bakın).
Pil malzemesi gerildiğinde direnci daha da azalır, yani kullanıcı egzersiz yaparken olduğu gibi zorlanmaya maruz kaldığında kullanılabilir.
Esneyebilen kumaş çok emici olduğundan, çok fazla teri tutar, böylece terleme hızı tutarsız olsa bile pil gücünü korur. Salgılanan insan terinin miktarı değişken olduğundan ve vücudun içinde bulunduğu bölgeye, çevresel koşullara ve günün saatine bağlı olduğundan bu, tutarlı bir işleyiş için önemlidir.
Prof Lee şunları ekledi: "Cihazımız, kullanıcının günlük aktivitelerinden kaynaklanan zorlanmaya ve tekrarlanan stres veya tere maruz kalmaya dayanabildiğini gösterdiğimizden, mevcut teknolojiden daha dayanıklı olabilir.
“Pilimizin ince boyutu aynı zamanda iki sorunu da çözüyor giyilebilir teknoloji: geleneksel düğme piller, tüketicilere çekici gelen şık estetiğin elde edilmesinde sorun yaratırken, daha ince piller, ürünün gün boyunca yetecek kadar şarj taşıma yeteneğini azaltıyor."
Araştırmacılar, insan terinin diğer bileşenlerinin etkilerini ve vücut ısısı gibi faktörlerin pil performansını nasıl etkileyebileceğini daha fazla araştırmayı planlıyor.
ELE Times Bürosu
ELE Times, Elektronik, Teknoloji ve Pazarın kapsamlı bir küresel kapsamını sağlar. ELE Times, derinlemesine makaleler sağlamanın yanı sıra, zamanında, alakalı içeriğimizi ve popüler formatlarımızı takdir eden, endüstrinin en büyük, nitelikli ve yüksek düzeyde ilgili kitlelerini kendine çekiyor. ELE Times, farkındalık oluşturmanıza, trafik çekmenize, tekliflerinizi doğru hedef kitleye iletmenize, potansiyel müşteriler oluşturmanıza ve ürünlerinizi daha iyi satmanıza yardımcı olur.
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminAkıllı Araç Kimlik ve Erişim Yönetimi (IAM) Sistemi Geliştirildi
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminSiber Güvenlik Firması Norton, Avast'ı 8 Milyar Doların Üzerinde Bir Fiyata Satın Aldı
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminXiaomi, Yakışıklı Dört Ayaklı Robot CyberDog'u Tanıttı
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminYumuşak Robot Bukalemun Arka Planla Eşleşecek Şekilde Gerçek Zamanlı Olarak Renk Değiştiriyor