Julia Savich / Shutterstock Bilim adamları, insan hareketinden elektrik üreten ultra ince bir enerji toplama cihazı yarattılar. Malzeme, siz günlük yaşamınızı sürdürürken akıllı telefonunuzu, fitness takipçinizi ve diğer kişisel elektronik cihazlarınızı şarj etmek için giysinin kumaşına yerleştirilebilir.
'Gelecekte, hepimizin doğrudan hareketlerimizden ve çevreden enerji çekerek kişisel cihazlarımız için şarj depoları haline geleceğimizi umuyorum,' dedi araştırmacı Cary Pint ABD'deki Vanderbilt Üniversitesi'nden.
Titreşimlerden ve deformasyonlardan gelen enerji gibi ortam enerji kaynaklarının toplanması konusunda birçok araştırma yapılmıştır.sıcaklıkvaryasyonlar veya enerjiışık,Radyo dalgalarıvebiyokimyasalreaksiyonlar.Son zamanlardaKendi kendine güç sağlamak için ortam radyo dalgalarını kullanan bir akıllı telefonun icadına bile tanık olduk.
Ancak değerli bir enerji kaynağı kullanılmadı - insan hareketinden kaynaklanan aşırı enerji.
Düşük frekanslı insan hareketinden enerjiyi yakalamak için birçok cihaz önerilmiştir, ancak çoğu zaman malzemeler, hareketler saniyede 100 defadan fazla gerçekleştiğinde en iyi şekilde çalışır - insan hareketlerinin çoğundan gelen enerjiyi kaçırır.
Bu yeni cihaz, insan saçının 1/5000'i kalınlığındadır ve en ince insan hareketlerini bile çekebilir.
'İnsan hareketinden enerji toplamak için tasarlanmış diğer yaklaşımlarla karşılaştırıldığında, yöntemimizin iki temel avantajı var,' dedi Pint .
Malzemeler, atomik olarak ince ve kumaşın görünümünü veya hissini etkilemeden tekstillere emprenye edilecek kadar küçüktür ve karşılık gelen tüm düşük frekanslı hareket penceresi boyunca 10 Hertz'den – saniyede 10 devirden daha yavaş olan hareketlerden enerji çekebilir. insan hareketine.
Bu yeni çalışmada Bilim adamları, elektrik, optik ve elektrokimyasal özellikleriyle nanoteknoloji uzmanlarını heyecanlandıran bir malzeme olan siyah fosfordan bir film kullanıyorlar. Şimdiye kadar,grafenbu alandaki en heyecan verici malzeme oldu ve görünüşe göre ikisi birlikte iyi çalışabilir.
Ekip, iki özdeş siyah fosfor elektrotu arasına bir elektrolit sıkıştırarak enerji toplayıcılarını yarattı. Elektrotlar, üzerine ince siyah fosfor katmanları yerleştirmeyi içeren kimyasal bir işlem kullanılarak yapılır. grafen .
Birlikte çalışarak, 2B harika malzemeler enerji yaratmak için bükülür ve esner.
Ekip, prototip tasarımlarının 10 Hertz'den (saniyede 10 hareket) ve hatta 0,01 hertz kadar düşük hareketlerden veya her 100 saniyede bir hareketten enerji üretebileceğini keşfetti - çoğu zaman hareket etmekten kaçınmak daha zor olurdu.
En sevdiğiniz ceketi bu cihazlarla kaplamak her şey yolunda ve güzel, ancak yangın gibi alevler içinde olmak istemeyiz. bazı akıllı telefonlar için yeni pil grubu . Peki bu cihazlar güvenli mi?
Pint, cihazından teknolojiyle tetiklenen herhangi bir kurban görmeyeceğimizden emin.
'Makalemizin hakemlerinden biri güvenlik sorusunu gündeme getirdi,' dedi Pint . 'Burada sorun yok. Piller genellikle pozitif ve negatif elektrotlar kısa devre yaptığında alev alır ve bu da elektroliti ateşler.'
Hasat makinemizde iki özdeş elektrot bulunduğundan, onu kısa devre yapmak, cihazın enerji toplamasını engellemekten başka bir işe yaramaz. Prototipimizi bir kaynak makinesinin altına koyarsanız alev alacağı doğrudur, ancak katı hal elektroliti kullanarak bu endişeyi bile ortadan kaldırabiliriz.'
Şu anda cihazlar, hareketlerden üretilen voltajla sınırlıdır – bu yalnızca milivolt aralığındadır. Ancak, araştırma ekibinin gündeminde bir sonraki konu bu ve Pint, cihazları için güç sistemlerinin ötesinde potansiyel uygulamalar olduğuna inanıyor.
'Giysilere dahil edildiğinde, cihazımız insan hareketini, hareketlerimizin tarihsel bir kaydını sağlayabilecek yüksek hassasiyetle bir elektrik sinyaline çevirebilir. Veya hareketlerimizi üç boyutlu olarak takip eden giysiler sanal gerçeklik teknolojisi ile entegre edilebilir. Bunun gidebileceği birçok yön var.'
Nihayetinde, bunun gibi cihazlar, kişisel elektronik cihazlarımızı şarj etmek için prizden prize koşmanın köleliğinden kurtarabilir.
Bu cihazın çalışırken çekilmiş bir videosunu izleyin:
Sonuçlar rapor edildi ACS Enerji Harfleri .