یک زمینه پژوهشی هیجان انگیز در حال ظهور است که پژوهشگران در آن به بررسی چگونگی استفاده از عرق انسان به عنوان منبع انرژی دستگاه های پوشیدنی می‌پردازند. گروهی از مهندسان دانشگاه کالیفرنیا (UC) در این زمینه پیشگام هستند. جدیدترین طرح این گروه عملکرد بسیار شگفت انگیزی دارد. این نوار در مواقعی که کاربر بی‌تحرک یا حتی خواب است، از عرق نوک انگشتان به عنوان یک منبع بالقوه شبانه روزی برای تولید برق استفاده می کند. برای آشنایی با این چسب نواری و کارکرد آن از شما دعوت می‌شود که نوشته حاضر از مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی را دنبال نمایید.
حسگر گروه UC San Diego در میان تمام نمونه‌هایی که پیش از این ساخته شده، عملکرد امیدوار کننده‌تری داشته است. دانشمندان در سال ۲۰۱۴ از یک خالکوبی موقتی رونمایی کردند که به عنوان یک باتری زیستی عمل می‌کرد. در سال گذشته نیز یک حسگر پوشیدنی ویتامین C را معرفی کردند که عملکرد مشابهی داشت. اخیرا گروه آنها پیراهن هوشمندی را طراحی کرده است که از طریق تعرق و تحرک کاربر، الکتریسیته تولید میکند.
نوآوری به کار رفته در پوشیدنی نوک انگشت
این نوار پوشیدنی را در نوع خود می‌توان یک نوآوری توصیف کرد، زیرا قادر است در زمان خواب هم برق تولید کند. این توانایی می‌تواند در زمینه دستگاه‌های پوشیدنی امکانات جدیدی را فراهم آورد. زیرا این دستگاه به طور بالقوه قادر است در هر زمان و مکانی یک منبع انرژی باشد.
نخستین نویسنده مقاله مربوطه، Lu Yin می‌گوید: «برخلاف سایر دستگاه های پوشیدنی که برای بهره گیری از تعرق کاربر نیاز به فعالیت ورزشی است، برای این حسگر نیاز به هیچگونه فعالیت فیزیکی خاصی نیست تا مفید واقع شود.»
برای تولید این حسگر جدید گروه می‌بایست در ترکیب اجزای سازنده آن از خود خلاقیت نشان می‌داد تا حسگر بتواند وظیفه جذب عرق و تولید انرژی از آن را به صورت همزمان انجام دهد. این نوار باریک از الکترودهای فوم کربن تشکیل شده است که عرق را جذب میکنند و از آنزیم‌های تعبیه شده برای ایجاد واکنش‌های شیمیایی بین لاکتات و مولکول‌های اکسیژن برای تولید اکسیژن استفاده میکند. پس از آن انرژی تولید شده در یک خازن کوچک ذخیره می‌شود.
چرا نوک انگشت برای برداشت مایعات بدن بهتر است؟
این دستگاه که بر روی نوک انگشتان چسبیده می‌شود، بیش از هزار غده تعرق در هر نوک انگشت را مورد استفاده قرار می‌دهد. این قسمت از بدن ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از سایر نقاط عرق تولید میکنند. به همین دلیل نویسندگان، نوک انگشتان را به عنوان کارخانه های تعریق ۲۴ ساعته توصیف میکنند.
Yin می‌گوید: «دلیل اینکه در قسمت‌های دیگر بدن احساس تعرق بیشتری می‌کنیم تهویه نشدن آن قسمت‌ها است. در مقابل، نوک انگشتان همیشه در معرض هوا هستند و عرق بالافاصله پس از خروج از منافذ پوست تبخیر می‌شود. بنابراین ما به جای اینکه اجازه دهیم تبخیر شود، به کمک دستگاه از آن برای تولید مقدار قابل توجهی انرژی استفاده می‌کنیم.»
بیشترین میزان برق از این طریق تولید می‌شود اما این حسگرها به روش دیگری نیز انرژی تولید میکنند. دستگاه در زیر الکترودهای خود دارای یک ماده پیزوالکتریک است که در پاسخ به فشار وارد به آن، الکتریسیته تولید میکند. این بدان معناست که فعالیت‌هایی مانند تایپ، ارسال پیام کوتاه یا نواختن پیانو نیز می‌تواند منجر به تولید انرژی شود.
آزمایش چسب نوک انگشت
افراد در یک آزمایش، این دستگاه را در طول مدت ۱۰ ساعت خواب به نوک انگشتان خود متصل کردند. نتیجه آن تولید تقریباً ۴۰۰ میلی ژول انرژی بوده، که برای تغذیه ساعت الکترونیکی به مدت ۲۴ ساعت کافی است. یک ساعت تایپ معمولی و کلیک با ماوس به دستگاه اجازه می‌دهد تقریبا ۳۰ میلی ژول تولید کند.
Yin توضیح می‌دهد: « این را با دستگاهی مقایسه کنید که هنگام تمرین، انرژی دریافت میکند. هنگامی که در حال دویدن هستید صدها ژول انرژی صرف این دستگاه می‌کنید تا تنها چند میلی ژول انرژی تولید کند. اما با استفاده از این طراحی جدید، بازده شما بسیار افزایش می‌یابد. وقتی می‌خوابید، هیچ کاری انجام نمی‌دهید. حتی با یک فشار انگشت، حدود نیم میلی ژول انرژی تولید می‌کنید که به نوعی یک سرمایه گزاری محسوب می‌شود.»
در آزمایشات جداگانه، گروه از دستگاه جدید جمع آوری انرژی خود برای تغذیه حسگرها و نمایشگرهای شیمیایی استفاده کردند. از جمله حسگر ویتامین C که قبلاً توسعه یافته بود. آنها در حال حاضر بر روی بهبود دستگاه به منظور کارآمدتر و با دوام تر شدن آن کار میکنند و امیدوارند آن را با سایر دستگاه های جمع آوری انرژی ترکیب کرده و انواع جدیدی از دستگاه های پوشیدنی را توسعه دهند که منبع انرژی مستقل دارند.
Yin می‌گوید: « هدف ما این است که این دستگاه را به یک وسیله کاربردی تبدیل کنیم. ما می‌خواهیم نشان دهیم که این تنها یک وسیله جالب نیست که می‌تواند مقدار کمی انرژی تولید کند. ما در واقع می‌توانیم از این انرژی برای تغذیه لوازم الکترونیکی کاربردی مانند حسگرها و نمایشگرها استفاده کنیم.»
رابط پوشیدنی مغز و ماشین نیت ها را به عمل تبدیل میکند
دستگاه فشرده ساز پنوماتیک با قابلیت تحرک برای درمان ورم لنفاوی
لباس های هوشمند قابل شستشو وضعیت سلامتی شما را کنترل میکنند
منبع: newatlas
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
