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Le dispositif indépendant neuf de ramassage d'énergie peut moissonner l'énergie de la sueur des bouts du doigt

Une énergie indépendante moissonnant le dispositif qui n'exige aucun exercice matériel peut accumuler la justification militaire 300 de l'énergie dans une période de dix heures de sommeil.

Niveaux de sueur de surveillance de détecteur

Rassemblement de détecteur sué. Crédit d'image : Lu Yin

Ne suez pas les petites choses - maximum de la productivité de l'énergie moissonnant des dispositifs

Le corps humain produit des montants cohérents, même au repos, le fuselage peut produire presque un pouvoir de 100 watts. Les efforts de recherche récente ont essayé de rassembler une partie de cette énergie pour l'employer, et la question de si le corps humain pourrait devenir une batterie biologique des tris devient de plus en plus possible.

Les chercheurs ont maintenant réalisé une opération principale vers armer une partie de l'énergie produite à partir du corps humain utilisant un dispositif neuf qui moissonne l'énergie du SWAT produit sur des bouts du doigt. Ce dispositif a montré pour être la moissonneuse d'énergie de sur-fuselage la plus efficace jamais inventée, produisant 300 millijoules (mJ) d'énergie selon le centimètre carré sans n'importe quelle absorption d'énergie mécanique pendant un sommeil de dix heures et une justification militaire 30 complémentaire d'énergie avec une pression unique d'un doigt.

Cette quantité d'énergie est suffisante pour actionner quelques petits appareils électroniques - mais avec plus d'entrée de temps et de plus haute énergie, elle peut supporter plus d'outils électroniques exigeants.

Les dispositifs précédents ont exigé des fortes activités de recueillir la production d'électricité suffisante mais un grand nombre d'énergie exigée pendant faire fonctionner ou faire du vélo facilement réalise une inversion l'énergie moissonnée, souvent ayant pour résultat un retour sur l'investissement d'énergie de moins de 1%. Cependant, ce dispositif neuf n'exige pas de tels hauts niveaux de l'exercice, qui améliore directement le rendement et la productivité du rassemblement d'énergie.

Normalement, vous voulez le retour sur l'investissement maximum dans l'énergie. Vous ne voulez pas dépenser beaucoup d'énergie par l'exercice pour récupérer seulement une peu d'énergie. Mais ici, nous avons voulu produire un dispositif adapté à l'activité quotidienne qui n'exige presque aucun investissement énergétique--vous pouvez complet oublier le dispositif et aller dormir ou effectuer le travail de bureau comme taper, pourtant continuez toujours à produire de l'énergie. Vous pouvez l'appeler « pouvoir de ne faire rien. «  »

Joseph Wang, professeur de Nanoengineering, Université de Californie San Diego

Développant le Saint Graal de `' d'énergie moissonnant des dispositifs

Ce dispositif peut être classé par catégorie, pendant que les auteurs décrivent, catégorie dans Saint Graal » des moissonneuses d'énergie pendant qu'il se fonde seulement sur le contact aux bouts du doigt et pas sur les sources extérieures et irrégulières telles que la lumière solaire ou le mouvement.

Bien que le choix des bouts du doigt puisse sembler impair, les bouts du doigt ont réellement la concentration la plus élevée des glandes sudorales comparées à n'importe où ailleurs sur le fuselage.

« Produisant de plus sués aux doigts évolués probablement pour nous aider à améliorer des choses d'adhérence, » dit le premier co-auteur Lu Yin, un stagiaire nanoengineering de PhD travaillant dans le laboratoire de Wang. Les « régimes de sueur sur le doigt peuvent atteindre aussi élevé que quelques microlitres selon le centimètre carré par minute. C'est comparé significatif à l'autre emplacement sur le fuselage, où les régimes de sueur sont peut-être deux ou trois ordres de grandeur plus petits. »

Les chercheurs ont conçu cette moissonneuse d'énergie utilisant une cellule de combustible organique (BFC), que les ressembler à une pièce de mousse ont branchée aux électrodes fixées aux doigts. Le BFC est actionné directement par le lactate, un composé dérivé de la sueur, qui est absorbée utilisant un matériau de nanotube de carbone et un hydrogel qui maximise l'absorption de sueur.

Lors de l'absorption suée, chaque BFC subit une suite de réactions électrochimiques. Les cellules contiennent un bioenzyme qui oxyde le lactate, et une cathode qui est déposée avec un peu de platine pour catalyser une réaction de réduction qui prend l'électron à l'oxygène de spire dans l'eau. Les électrons déménagent alors du lactate par le circuit de BFC pour produire un courant électrique.

Lu Yin décrit ; « La taille du dispositif est environ 1 centimètre carré. Son matériau est flexible aussi bien, ainsi vous n'avez pas besoin de s'inquiéter à son sujet étant trop rigide ou se sentant étrange. Vous pouvez confortablement s'user le pendant un laps de temps étendu, »

Non seulement le processus complet n'exige-t-il seulement du lactate et d'aucune énergie complémentaire de commencer l'énergie moissonnant, mais il est également équipé des générateurs piézoélectriques, qui convertissent l'énergie mécanique en électricité pour moissonner l'énergie complémentaire jusqu'à de 20%.

Le procédé entier de circuit tient compte d'une pression unique d'un doigt une fois par heure qui a exigé seulement 0,5 justifications militaires d'énergie, consécutivement, produit plus de 30 justification militaire d'énergie, un total de renvoi de 6.000% dans l'investissement d'un mouvement très simple.

Il est optimiste continuer des chercheurs d'améliorer le dispositif pour développer encore des capacités plus grandes à l'avenir de maximiser la conversion d'énergie. Développer une telle technologie aidera directement à supporter les dispositifs relatifs à la santé comprenant des mètres de glucose utilisés pour des gens avec du diabète.

Nous voulons effectuer ce dispositif plus fortement intégré sous les formes portables, comme des gants. Nous explorons également la possibilité d'activer le lien sans fil aux périphériques mobiles pour la détection continue étendue. Il y a beaucoup de potentiel passionnant. Nous avons dix doigts à jouer avec. »

Yin

Améliorant le dispositif en termes de couverture de surface, la conversion d'énergie, et ajouter l'autre emplacement pour des détecteurs sur le fuselage, ont pu consécutivement rigoureusement augmenter la moisson d'énergie. De tels développements peuvent prouver particulièrement précieux que les chercheurs espèrent rassembler plus de l'énergie produite par le corps humain, procédés biologiques potentiellement de rotation dans les batteries indépendantes du contrat à terme.

Journal reference:
James Ducker

Written by

James Ducker

James completed his bachelor in Science studying Zoology at the University of Manchester, with his undergraduate work culminating in the study of the physiological impacts of ocean warming and hypoxia on catsharks. He then pursued a Masters in Research (MRes) in Marine Biology at the University of Plymouth focusing on the urbanization of coastlines and its consequences for biodiversity.  

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