Các nhà nghiên cứu đã cố gắng phát triển những cách tạo ra điện độc đáo bằng cách sử dụng cơ thể con người làm nguồn. Gần đây, chúng tôi đã chứng kiến các nhà nghiên cứu của Đại học Colorado đưa ra một loại vòng đeo, linh hoạt, sử dụng nhiệt cơ thể để tạo ra điện và cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học California đã đã phát triển một “lưới điện siêu nhỏ có thể đeo được” có thể tạo ra điện từ cơ thể người để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử công suất thấp.
Điện từ cơ thể người?
Được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học California San Diego, “lưới siêu nhỏ có thể đeo được” có thể lưu trữ năng lượng thu được từ mồ hôi và chuyển động cơ thể của một người. Năng lượng này sau đó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp, chẳng hạn như đồng hồ thông minh LCD hoặc các thiết bị theo dõi thể dục nhỏ.
Công nghệ sử dụng ba thành phần chính để chuyển đổi mồ hôi cơ thể và các chuyển động của cơ thể thành năng lượng điện. Chúng bao gồm các tế bào nhiên liệu sinh học chạy bằng mồ hôi, máy phát điện ba đốt chạy bằng chuyển động và siêu tụ điện để lưu trữ năng lượng.
“Chúng tôi đang áp dụng khái niệm microgrid để tạo ra các hệ thống có thể đeo được cung cấp năng lượng bền vững, đáng tin cậy và độc lập” Lu Yin, đồng tác giả của nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications, cho biết.
“Giống như lưới điện siêu nhỏ của thành phố tích hợp nhiều nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ như gió và mặt trời, lưới điện siêu nhỏ có thể đeo được tích hợp các thiết bị thu năng lượng cục bộ từ các bộ phận khác nhau của cơ thể, như mồ hôi và chuyển động, đồng thời chứa năng lượng lưu trữ”, đã thêm bằng Tiến sĩ kỹ thuật nano. sinh viên của Trường Kỹ thuật Jacobs.
Làm thế nào nó hoạt động?
Giờ đây, để phát triển sản phẩm giống như áo sơ mi có thể mặc được, các nhà nghiên cứu đã in màn hình từng thành phần lên một chiếc áo sơ mi. Họ đã thiết kế nó theo cách để các thành phần tối ưu hóa lượng năng lượng thu được. Ngoài ra, mọi thành phần được in trên màn hình đều có thể giặt được và linh hoạt.
Về cách thức hoạt động của công nghệ, một khi người dùng mặc chiếc áo lưới siêu nhỏ, các máy phát điện ba chiều sẽ hoạt động ngay khi người mặc bắt đầu di chuyển. Khi đối tượng bắt đầu đổ mồ hôi, các tế bào nhiên liệu sinh học sẽ hấp thụ mồ hôi để tạo ra nhiều năng lượng điện hơn và lưu trữ chúng trong các siêu tụ điện. Bằng cách này, lưới điện siêu nhỏ có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị ngay cả khi đối tượng đang ở trạng thái nghỉ ngơi.
Để kiểm tra công nghệ này, các nhà nghiên cứu đã đặt chiếc áo lưới siêu nhỏ lên một đối tượng trong khoảng 30 phút. Trong thời gian đó, đối tượng tập thể dục trên máy đạp xe hoặc chạy trong 10 phút và nghỉ ngơi trong 20 phút còn lại. Microgrid, trong thời gian này, có thể cung cấp năng lượng cho đồng hồ đeo tay màn hình LCD hoặc màn hình điện sắc nhỏ thay đổi màu sắc theo sự thay đổi điện áp.
Các kế hoạch trong tương lai
Các nhà nghiên cứu cho biết, trong tương lai, lưới điện siêu nhỏ có thể đeo được có thể lý tưởng cho các vận động viên hoặc những người tập thể dục nhiều. Tuy nhiên, theo Yin, họ đang nghiên cứu một số thiết kế khác để tích hợp công nghệ microgrid.
“Chúng tôi không giới hạn bản thân trong thiết kế này. Chúng tôi có thể điều chỉnh hệ thống bằng cách chọn các loại máy thu năng lượng khác nhau cho các tình huống khác nhau, ” Yin nói.
Việc nghiên cứu và phát triển dự án này cũng được hỗ trợ bởi Trung tâm Cảm biến Thiết bị đeo tay của Đại học California ở San Diego và Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc.
