Bataryasız giyilebilir cihazlar teknolojisi özellikle sağlık alanında kullanılan ve uzun süre şarj edilmeden çalışması gereken cihazlar ve sensörler için yeni bir yol açabilir.
İlginizi çekebilir:Apple Watch kordonu pil işlevi görebilir!
İçindekiler
Bataryasız Giyilebilir Cihazlar
Penn State ve Minjiang Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bir süredir giyilebilir cihazlarda kullanılmak üzere insan nefesi ve hareketinden enerji toplayabilen gerilime dayalı bir sistem üzerinde çalışıyorlardı. Araştırma ekibi sonuçlarını yakın zamanda Nano Energy’de yayınladı. Penn State’in Mühendislik Bilimi ve Mekanik Bölümü’nden Prof.Cheng teknolojileri ile ilgili bilgi verdi.
Araştırma grubu giyilebilir cihazlarda son gelişmelerin daha çok cihazlardaki sensörleri geliştirme eğiliminde olduklarına dikkat çekti. Giyilebilir cihazlarımıza güç sağlamak için bu cihazları her zaman bir bataryayla birleştirmemiz gerekiyor. Ancak bataryaların kapasiteleri sınırlı. Cihazların üretiminde mikro süper kapasitörler kullanıldı. Süper kapasitörler ile cihaz ve üzerindeki sensörlere pil ihtiyacı olmadan kendi kendine güç sağlama yeteneği kazandırılabilecegi saptandı. Araştırmacılar sisteme mekanik hareketi elektrik enerjisine dönüştüren yeni bir teknoloji olan triboelektrik nanojeneratör entegre ettiler. Bu kombinasyon ile kendi kendine çalışan bir sistem yaratılmış oldu. Cheng, “Triboelektrik nanojeneratöre dayanan bu kablosuz şarj modülüne sahip olduğumuzda, dirseğinizi bükmek veya nefes alıp vermek gibi harekete dayalı enerji toplayabiliriz mikro süper kapasitörleri şarj etmek için bu günlük insan hareketlerini kullanabiliyoruz. Bu entegre sistemi grafen bazlı bir gerinim sensörüyle birleştirerek, enerji depolayan ve triboelektrik nanojeneratörler tarafından yüklenen mikro-süper kapasitör dizilerinin sensöre güç sağlayabildiğini söyledi ve bu sistemin giyilebilir cihazlara güç sağlama potansiyelini var” dedi.
Mikro süper kapasitörler nedir ?
Pillere bir alternatif olan mikro süper kapasitörler, giyilebilir cihazlarda lityum iyon pilleri tamamlayabilen veya kısmen yerini alabilen enerji depolama cihazlarıdır. Mikro süper kapasitörler küçük yapıya, yüksek güç yoğunluğuna ve hızlı bir şekilde şarj olma ve boşaltma özelliğine sahiptir. Cheng ve ekibi giyilebilir cihazlarda mikro süper kapasitörlerin kullanımını geliştirmek için alternatif cihaz mimarilerini ve entegrasyon süreçleri üzerine yaptıkları çalışmalarda yeni bir yapı geliştirdiler. Mikro-süperkapasitör hücrelerinin bir ada-köprü yerleşiminde düzenlenmesinin, mikro-süperkapasitörlerin (adaların) deformasyonunu azaltırken, konfigürasyonun köprülerde esneme ve bükülmesine izin verdiği sonucuna ulaştılar. Cheng, “Hücreleri bağlarken bir ada köprüsü tasarımı kullanarak, mikro süper kapasitör dizileri daha fazla gerilebilirlik ve esneklik gösterdi sonucuna ulaştık . Bu sistemin geri dönüşümlü olarak % 100’e kadar gerilmesine olanak tanıyor. “ dedi.
tarafından verilmektedir.