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Tragbare Systeme, mit denen Benutzer zahlreiche Geräte mit Strom versorgen können, fühlen sich möglicherweise wie eine Technologie an, die in eine ferne Zukunft gehört. Es scheint jedoch, dass dies nicht lange so bleibt. Nanoingenieure an der University of California in San Diego haben dies getanJetzt wurde ein "tragbares Mikronetz" entwickelt, das kleine Elektronik mit der Energie versorgen kann, die der menschliche Körper erzeugt.
Das System gewinnt und speichert die Energie aus Bewegung und Schweiß. Es besteht aus drei Hauptteilen, die flexibel und waschbar sind und auf Kleidung siebgedruckt werden können: schweißbetriebene Biokraftstoffzellen, bewegungsbetriebene Geräte, sogenannte triboelektrische Generatoren, und EnergiespeicherungSuperkondensator, per eine Pressemitteilung der Universität .
Das neue System, das in einem in veröffentlichten Artikel beschrieben wurde Naturkommunikation ist inspiriert von kommunalen Mikronetzen, mit denen Nachbarschaften, Dörfer, Städte und Gemeinden ihren Energiebedarf vor Ort decken können.
"Wir wenden das Konzept des Mikronetzes an, um tragbare Systeme zu schaffen, die nachhaltig, zuverlässig und unabhängig betrieben werden." erklärte Ko-Erstautor Lu Yin , ein Doktorand der Nanotechnik an der UC San Diego Jacobs School of Engineering. "Genau wie ein städtisches Mikronetz eine Vielzahl lokaler, erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Sonne integriert, integriert ein tragbares Mikronetz Geräte, aus denen lokal Energie gewonnen wirdverschiedene Körperteile wie Schweiß und Bewegung, während sie Energiespeicher enthalten. "
Das tragbare Mikronetz kann Geräte dank der schnell und kontinuierlich mit Strom versorgen. Energie aus Bewegung gewonnen und schwitzen. Sobald sich der Träger in Bewegung setzt, liefern die triboelektrischen Generatoren sofort Strom. Die Biokraftstoffzellen werden aktiviert, wenn der Träger zu schwitzen beginnt und weiterhin Strom abgibt, bis der Träger aufhört, sich zu bewegen.
"Wenn Sie diese beiden addieren, gleichen sie die Mängel des anderen aus", erklärte Yin. "Sie ergänzen sich und sind synergetisch, um einen schnellen Start und eine kontinuierliche Stromversorgung zu ermöglichen."
Sie ergänzen sich tatsächlich: Das System arbeitet zweimal schneller als das mit den Biokraftstoffzellen allein und hält dreimal länger als die triboelektrischen Generatoren allein.
Die durchgeführten Experimente zeigten, dass das System während 30-minütiger Sitzungen, die aus 10 Minuten Training auf einer Fahrradmaschine oder Laufen, gefolgt von 20 Minuten Ruhezeit bestanden, entweder eine LCD-Armbanduhr oder ein kleines elektrochromes Display mit Strom versorgen konnte.
Während das System besonders für die Leichtathletik nützlich sein kann, gaben die Forscher an, dass sie sich nicht nur auf dieses Design beschränken. "Wir können das System anpassen, indem wir verschiedene Arten von Energy Harvestern für verschiedene Szenarien auswählen", sagte Yin. Das nächste Zielwird mit Design kommen, in dem Energie kann geerntet werden beim Sitzen oder langsamen Bewegen.