Gadgetshowto
Onderzoekers hebben geprobeerd unieke manieren te ontwikkelen om elektriciteit op te wekken door het menselijk lichaam als bron te gebruiken. Onlangs zagen we onderzoekers van de Universiteit van Colorado een flexibele, draagbare ring bedenken die lichaamswarmte gebruikt om elektriciteit op te wekken en kleine elektronische apparaten van stroom te voorzien. Nu hebben de onderzoekers van de University of California een 'draagbare microgrid' ontwikkeld die elektriciteit van een menselijk lichaam kunnen opwekken om elektronische apparaten met een laag vermogen van stroom te voorzien.
Elektriciteit van een menselijk lichaam?
Het ‘draagbare microgrid’ is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Diego en kan energie opslaan die wordt gewonnen uit de zweet- en lichaamsbewegingen van een persoon. Deze energie kan vervolgens worden gebruikt om apparaten met een laag stroomverbruik, zoals een lcd-smartwatch of kleine fitnesstrackers, van stroom te voorzien.
De technologie maakt gebruik van drie belangrijke componenten om zetten lichaamszweet en lichaamsbewegingen om in elektrische energie. Deze omvatten door zweet aangedreven biobrandstofcellen, door beweging aangedreven tribo-elektrische generatoren en supercondensatoren om de energie op te slaan.
"We passen het concept van het microgrid toe om draagbare systemen te creëren die duurzaam, betrouwbaar en onafhankelijk worden aangedreven" zei Lu Yin, de co-auteur van de studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
"Net zoals een microgrid in een stad een verscheidenheid aan lokale, hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zonne-energie integreert, integreert een draagbare microgrid apparaten die lokaal energie opvangen uit verschillende delen van het lichaam, zoals zweet en beweging, terwijl ze energieopslag bevatten", voegde de nanoengineering Ph.D. student van Jacobs School of Engineering.
Hoe werkt het?
Om het draagbare shirtachtige product te ontwikkelen, hebben de onderzoekers elk van de componenten op een shirt gezeefdrukt. Ze hebben het zo ontworpen dat de componenten de hoeveelheid opgevangen energie optimaliseren. Bovendien is elk gezeefdrukt onderdeel wasbaar en flexibel.
Wat betreft de werking van de technologie, zodra de gebruiker het microgrid-shirt draagt, gaan de tribo-elektrische generatoren aan het werk zodra de drager begint te bewegen. Zodra de proefpersoon begint te zweten, absorberen de biobrandstofcellen het zweet om meer elektrische energie op te wekken en op te slaan in de supercondensatoren. Op deze manier kan het microgrid apparaten van stroom voorzien, zelfs als het onderwerp in rust is.
Om de technologie te testen, legden de onderzoekers het microgrid-shirt ongeveer 30 minuten op een onderwerp. Gedurende de tijd trainde de proefpersoon op een fietsmachine of rende gedurende 10 minuten en bleef de rest van 20 minuten rusten. Het microgrid kon gedurende deze tijd ofwel een polshorloge met lcd-paneel of een klein elektrochroom display voeden dat van kleur verandert als reactie op spanningsverandering.
Toekomstplannen
Nu, zeggen de onderzoekers, als we de toekomst ingaan, zou het draagbare microgrid ideaal kunnen zijn voor atleten of mensen die veel sporten. Volgens Yin werken ze echter aan een aantal andere ontwerpen om de microgrid-technologie te integreren.
“We beperken ons niet tot dit ontwerp. We kunnen het systeem aanpassen door verschillende soorten energieoogstmachines te selecteren voor verschillende scenario's, " Zei Yin.
De studie en de ontwikkeling van dit project werden ook ondersteund door het San Diego Center for Wearable Sensors van de University of California en de National Research Foundation of Korea.
