ابزار الکترونیکی ارتجاعی برای تبدیل گرمای بدن به برق

به گزارش برق نیوز، ابزار جدید تولید شده توسط داریوش وشایی، دانش‌آموخته دانشگاه‌های صنعتی شریف و امیرکبیر و همکارانش از گرمای بدن به عنوان تنها منبع انرژی استفاده می‌کند.

ابزارهای پوشیدنی برای نظارت بر معیارهای محیطی و بهداشتی مختلف به کار می‌روند و روز به روز به محبوبیت‌شان افزوده می‌شود. با این حال، سامانه‌های ارتجاعی در مقایسه با ابزارهای سخت موجود در بازار محبوبیت کمتری دارند، چون ابزارهای سخت در تبدیل کردن گرمای بدن به برق توانمندتر عمل کرده‌اند.

"مهمت اوزتورک" (Mehmet Ozturk)، پروفسور مهندسی برق و رایانه دانشگاه کارولینای شمالی و نویسنده ارشد این مقاله، گفت: ما به دنبال طراحی برداشت‌کننده ترموالکتریک انعطاف‌پذیری بودیم که در ساخت آن مواد به کار رفته در تولید ابزارهای سخت استفاده شود، اما کارآیی مشابه یا بهتری از این سامانه‌ها ارائه دهد.

تیم علمی به دنبال استفاده از بهترین مواد ترموالکتریک به کاررفته در ابزارهای سخت در یک بسته انعطاف‌پذیری بودند به طوری که تولیدکنندگان هنگام ساخت ابزارهای انعطاف‌پذیر، نیازی به تولید مواد جدید نداشته باشند.

به گفته اوزتورک، یکی از چالش‌های عمده برداشت‌کننده انعطاف‌پذیر، متصل کردن عناصر ترموالکتریک به طور سلسله‌وار با استفاده از رابط‌های قابل اعتماد و دارای مقاومت پایین است.

این دانشمند در ادامه افزود: ما از فلز مایع گالیم و اندیم (آلیاژغیرسمی موسوم به EGaIn) برای متصل‌کردن این عناصر ترموالکتریکی استفاده کردیم. مقاومت الکتریکی این اتصالات بسیار پایین است و این موضوع اهمیت دارد، زیرا انرژی (برق) تولید شده با مقاومت نسبت معکوس دارد و هر چه مقاومت پایین‌تر باشد میزان برق تولیدشده بیشتر است.

همچنین فلز مایع کارکرد خودترمیم‌کنندگی دارد و چنانچه اتصالی شکسته شود، فلز مایع دوباره ترمیم می‌شود و این امر کارآیی ابزار را احیا می‌کند.

تیم علمی حاضر در این مطالعه در آینده بر روی ارتقای کارآیی‌های این ابزار ارتجاعی تمرکز خواهد کرد و از مواد و تکنیک‌های مختلف برای حذف‌کردن مقاومت پارازیتی این ابزار استفاده خواهد کرد.

سال گذشته میلادی هم وشایی و همکارانش نمونه‌های اولیه و آزمایشی ابزار پوشیدنی مشابهی را ابداع کردند که گرمای بدن را به برق تبدیل می‌کرد.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Applied Energy منتشر شد.