چند سالی ست که با فناوری های پوشیدنی همچون ساعت‌های هوشمند و مچ‌بندهای تناسب اندام آشنا هستیم. امروزه ردیاب‌های سلامت و تناسب اندام محبوبیت بسیاری پیدا کرده‌اند. با این وجود، یکی از نکات منفی فناوری‌های پوشیدنی را می‌توان وابستگی آن‌ها به باتری و در نتیجه نیاز به شارژ پیوسته دانست. درهمین راستا، پژوهشگران در تلاش هستند روش‌های طبیعی تامین انرژی فناوری‌های پوشیدنی را بیابند. یکی از راه‌های تامین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی، عرق بدن است. اگر بتوان انرژی موردنیاز دستگاه‌های پوشیدنی را با کمک تعریق بدن تامین کرد، درآینده فناوری‌های پوشیدنی اندازه کوچکتری خواهند داشت. برای آشنایی با روند پیشرفت فناوری‌های پوشیدنی نسل آینده با مجله‌‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

اگر بخواهیم با باتری، انرژی بیشتری ذخیره شود، حجم و اندازه‌ی باتری افزایش خواهد یافت که برای دستگاه‌های پوشیدنی مانند ساعت هوشمند امکان‌پذیر نیست. این مشکل برای لنزهای تماسی واقعیت افزوده و فناوری های شنیداری که در گوش قرار می‌گیرند وجود دارد. محدوده‌ی توان مصرفی این دستگاه‌ها از یک میلی وات تا ده ها میلی وات متغیر است. هنگامی‎که از باتری‌های کوچک با ظرفیت ۱۰ تا ۳۰۰ میلی‌آمپرساعت استفاده شود شارژ باتری تنها تا چند روز دوام دارد.

چندین مرکز پژوهشی در سراسر جهان بر روش‌های نوین تامین انرژی از طریق عرق بدن کار می‌کنند. دانشگاه کالیفرنیا (UC-San Diego) و دانشگاه گلاسگو (Glasgow University) دو موسسه پژوهشی هستند که در این زمینه تحقیق می‌کنند.

دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو

مرکز حسگرهای پوشیدنی دانشگاه کالیفرنیا، یکی از مراکز پیشرو در زمینه‌ی سامانه‌های حسگری به شمار می‌آید. برخی از مواد شیمیایی موجود در عرق بدن انسان، می‌تواند به عنوان منبع انرژی سلول‌های سوختی دستگاه‌های پوشیدنی به کار روند. یک سلول سوختی شامل دو الکترود کاتد و آند است. افزون بر الکترود به یک ماده الکترولیت نیاز است. عرق بدن، افزون بر آب، از طیف گسترده‌ای از مواد معدنی همچون گلوکز و لاکتیک تشکیل شده است. این مواد به نام متابولیت‌ها به طور پیوسته در فرآیندهای شیمیایی بدن موجودات زنده تولید می‌شوند و به سوخت زیستی معروف هستند.

دانشگاه گلاسگو

پژوهشگران دانشگاه گلاسگو نوع جدیدی از ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر را توسعه‌داده‌اند. این ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر می‌توانند جایگزین الکترودهای باتری شوند. ابرخازن‌های توسعه‌یافته تنها با بیست میکرولیتر الکترولیت شارژ می‌شوند. گروه تحقیقاتی از بافت سلولزی پلی استر استفاده می‌کنند. این جنس بافت جذب بالایی دارد و همچنین از یک لایه نازک پلیمر با نام PEDOT: PSS استفاده کردند که انعطاف‌پذیری و رسانایی بالایی دارد و دوستدار محیط زیست است. این لایه نازک پلیمر نقش الکترود ابرخازن را ایفا می‌کند. ابر خازن که به آن خازن دولایه نیز می‌گویند ظرفیت بسیار زیادی نسبت به خازن‌های معمولی دارد.

هنگامی‌که بافت پلی‌استر عرق بدن را جذب می‌کند یون‌های مثبت و منفی موجود در عرق با سطح پلیمر واکنش الکتروشیمیایی نشان می‌دهند و در نتیجه انرژی تولید می‌شود.

نتیجه گیری

بدن انسان با مصرف انرژی عرق می‌کند و اگر این عرق به چرخه تولید انرژی بازگردد پیشرفت چشمگیری در فناوری‌های پوشیدنی خواهیم داشت. از کاربردهای دیگر تعریق بدن، به کاربردن حسگرهای پوشیدنی است که بر نشانگرهای زیستی نظارت دارند و شرایط سلامت بدن را بررسی می‌کنند. محققان دانشگاه کالیفرنیا حسگرهای انعطاف‌پذیری طراحی کرده‌اند که می‌توانند با قرار گرفتن بر بدن کاربر، میزان ویتامین C موجود در عرق را اندازه‌ گیری کنند.

بیشتر بخوانیم:

>>مچ بند Immutouch برای ترک عادت لمس صورت
>>آشنایی با پوشیدنی های هوشمند شرکت Elitac
>>تشخیص شیوع بیماری آنفولانزا با اطلاعات کاربران Fitbit

منبع:wearable-technologies , spectrum.ieee

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»