Гаджеты будут работать на энергии, вырабатываемой телом человека

В течение многих лет наши электронные устройства становятся все компактнее и оперативнее. Однако, существует одна проблема: недолговечность аккумулятора. 

Устройство работает хорошо до тех пор, пока дает энергию источник питания, а усиленная мощность приводит к опасным ситуациям, таким как взрыв смартфона Samsung Galaxy 7. Самым оптимальным вариантом будет создание устройств с автономным питанием, которые генерируют электроэнергию из источников, таких как движение и тепло тела без необходимости использования внутренней батареи.

Перестать пользоваться зарядными устройствами для iPhone мы сможем не скоро, однако ученые уже работают над достижением этой цели.

Многие считают, что устройства с автономным питанием - это телефоны без зарядки. Но ключевым приложением, над которым работает большинство исследователей, является медицинское устройство, например, кардиостимулятор.

Устройства с полностью автономной работой спасли бы много человеческих жизней. Особенно полезными такие устройства были бы при внедрении мозговых имплантов. Известно, что в будущем появится возможность напрямую общаться с компьютером благодаря специальному чипу, вшитому в мозг.

Тепло тела

Существует много способов работы автономных устройств. Один из них - пьезоэлектрическая энергия, которая генерируется при оказании механического давления на определенные материалы. Другой метод, более распространенный в общественном воображении, - это энергия движений. Но пока нецелесообразно иметь устройство, которое работает только тогда, когда вы двигаетесь. Таким образом, для многих исследователей лучшим источником энергии является тепло тела.

Такой источник энергии работает, потому что температура наших тел почти всегда отличается от воздуха снаружи.

Очевидным преимуществом теплоты тела является то, что вам не нужно ничего делать, чтобы генерировать энергию

- говорит исследователь университета Северной Каролины Дарьюош Вашае.

Читати далі: МОН приостанавливает аттестацию учреждений высшего образования

Но проблема в том, что вы можете получать только очень мало энергии сразу. "Эти устройства в основном работают только при несколько градусов разницы температур

- добавляет Вашае.

Инженеры пытаются сделать электронные устройства, которые работали бы на очень небольшом количестве энергии. Одна из больших проблем заключается в "утечке энергии”, говорит Эль-Дамак. Если вы положите батарею на полку и не будете её использовать, она потеряет часть энергии. Поэтому много работают над тем, чтобы этого избежать.

В Государственном университете Северной Каролины находится исследовательский консорциум - Центр усовершенствованных автономных систем интегрированных датчиков и технологий (ASSIST), предназначенный для создания недорогой электроники без батареи для здравоохранения. Эта исследовательская группа финансируется Национальным научным фондом и уже создала прототип для отслеживания состояния здоровья, говорит директор ASSIST Вин Мисра. Это устройство с тепловым питанием состоит из большого оранжевого браслета и патча на сундуке. Браслет может контролировать показатели, такие как влажность, температура и даже органические соединения в воздухе. Патч отслеживает сердечный ритм, движение и скорость дыхания.

Электричество также может быть вызвано трением - подумайте о статическом электричестве, которое происходит, когда вы протираете два куска ткани вместе. Это называется трибоэлектрическим эффектом. Группа ученых использовала как движение, так и трибоэлектрический эффект, чтобы создать эластичное самоходное приспособление для ношения. Движением руки оно может генерировать несколько ватт энергии на квадратный метр, достаточно, чтобы временно включить некоторые светодиоды.

Трибоэлектрический эффект универсален. Это означает, что любые два материала могут технически создать этот эффект, но некоторые полимеры могут сделать это лучше всего.

Выбор материалов огромен, например бумага, шелк, волокна, дерево, металлические поверхности, органические материалы

- говорит Вин Мисра.

Вин думает, что пройдет три года, прежде чем его устройство выйдет на рынок. Таким образом, мы будем привязаны к нашим зарядным устройствам еще какое-то время, но перемены в мире техники не за горами.

Читати далі: 2021 год удивит невероятными событиями, – учёные