Stel je voor dat je op zoek bent naar een run met deuntjes die je pas aanwakkeren. Plotseling hebben je oordopjes geen sap meer en komen je goede vibes tot stilstand. “Ugh,” kreun je als je naar je activiteitentracker kijkt voor aanmoediging, alleen om te beseffen dat het ook dood is.
Nano-ingenieurs van de University of California San Diego denken dat ze een oplossing hebben ontwikkeld die menselijke energie oogst en opslaat om kleine elektronische apparaten op te laden.
De robot-chique look is een microgrid gemaakt van flexibele, elektronische onderdelen zeefdruk op een shirt. De drie belangrijkste elementen zijn zweet aangedreven biobrandstofcellen, bewegingsaangedreven tribo-elektrische generatoren en supercapacitors om de verzamelde energie op te slaan.
En het hele ding is wasbaar – als je geen wasmiddel gebruikt.
De onderzoekers zeggen dat de belangrijkste innovatie de efficiënte integratie van de apparaten is, niet de wearable zelf. Het ontwerp maakt continu vermogen mogelijk door gebruik te maken van meerdere energiebronnen die verschillende spanningen leveren, voegden ze toe.
“Net zoals een stadsmicrogrid een verscheidenheid aan lokale, hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zonne-energie integreert, integreert een draagbaar microgrid apparaten die lokaal energie oogsten uit verschillende delen van het lichaam, zoals zweet en beweging, terwijl het energieopslag bevat,” zei co-first auteur en nanoengineering PhD Yu Lin.
De tribo-elektrische generatoren beginnen beweging om te zetten in hoogspanningsenergie bij het begin van de oefening door te profiteren van armbewegingen tijdens het hardlopen of lopen. Negatief geladen materiaal op de binnenonderarmen wrijft tegen positief geladen materiaal aan de zijkanten van de romp om de kracht te genereren.
Zodra het zweten begint, verzamelen de biobrandstofcellen die in het shirt zijn gestikt het zweet. Enzymen in de biobrandstofcellen veroorzaken een verwisseling van lactaat en zuurstofelektronen in de transpiratie om laagspanningselektriciteit op te wekken.
De supercapacitors die de energie verzamelen, bevinden zich op de borst en combineren de verschillende spanningen en sluiten vervolgens aan op de apparaten van de drager.
Testen omvatten het succesvol aandrijven van een LCD-polshorloge of een klein elektrochroom display. De tests gingen door voor 30 minuten lichaamsbeweging en 10 minuten rust. Er werd niet getest op veeleisendere apparaten zoals smartphones, dus voor nu moet je onthouden om die zelf op te laden. ®