|
Самозаряжающиеся умные часы и трекеры здоровья
|
|
|
|
Часы с автоподзаводом, которые приводятся в действие движением владельца, существуют с конца 18 века, но до сих пор никому не удалось создать подобную технологию для энергоемких умных часов и трекеров здоровья. Теперь инженеры из Эдинбургского университета разработали крошечные механические устройства, приводимые в действие движением, которые, как они утверждают, могут предложить энергоэффективную и устойчивую альтернативу батареям, используемым в носимых устройствах. Смарт-часы являются одним из самых популярных носимых устройств в мире, и ожидается, что к 2025 году их поставки превысят четверть миллиарда единиц. Но одним из их самых больших недостатков является необходимость заряжать их каждую ночь, что затрудняет пользователям использование таких функций, как отслеживание сна. Новый метод, разработанный группой из трех аспирантов, создает так называемые «пьезоэлектрические» материалы быстрее и эффективнее, чем предыдущие методы.
|
|
|
Исследователи утверждают, что новые механизмы в два раза мощнее, чем аналогичные существующие устройства, что делает самозаряжающиеся умные часы и трекеры здоровья на шаг ближе. «С постоянно растущим интересом к разработке электронных носимых устройств и имплантатов образование электронных отходов и ограничения, связанные с емкостью батареи, остаются одними из ключевых проблем, которые необходимо преодолеть», — сказал аспирант Франсиско Диас Санчес из Эдинбургского университета. Инженерная школа, которая руководила исследованиями. «Материалы, которые мы разработали, приближают нас на один шаг к устойчивому развитию носимой электроники». Команда разработала новый подход, изменив химию, используемую при производстве сверхтонких волокон из материала, называемого PVDF — универсального вещества, которое генерирует электричество при воздействии на него давления. Используя высоковольтный источник питания, исследователи смогли создать трехмерные губчатые материалы из волокон, которые затем были разрезаны на квадратные сантиметры, снабжены электродами и проводами и заключены в кремний.
|
|
|
|
Тесты выходной мощности устройств показывают, что они могут производить 40 микроватт электроэнергии на квадратный сантиметр — вдвое больше, чем самый мощный из существующих пьезоэлектрических генераторов. Исследователи говорят, что дальнейшее развитие структур может продлить срок службы или даже заменить обычные батареи в носимых устройствах, помогая сократить электронные отходы и потребление энергии. Эти материалы также могут найти применение в умном текстиле следующего поколения и вплетаться в такие продукты, как одежда с датчиками движения и футболки, которые отслеживают дыхание и частоту сердечных сокращений. Новое исследование, опубликованное в журнале Nano Energy, было поддержано Национальным советом по науке и технологиям Мексики. Ранее в этом году инженеры Массачусетского технологического института и Школы дизайна Род-Айленда представили футболку, которая может «слышать» ваше сердцебиение и отслеживать его сердечный ритм в режиме реального времени. Он был создан с использованием «акустической ткани», которая работает как микрофон, сначала преобразуя звук в механические вибрации, а затем в электрические сигналы, подобно тому, как слышат наши уши. Ткань, вплетенная в подкладку рубашки, может улавливать едва уловимые черты сердцебиения владельца.
|
|
|
|
Источник
|
