به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل و به نقل از نانومگزین؛ ظهور سنسورهای پوشیدنی ارزان قیمت که می توانند ضربان قلب و دمای بدن و همچنین سطح قند خون و محصولات جانبی متابولیکی را کنترل کنند، به محققان و متخصصان بهداشت این امکان را داده است تا از هر راهی که ممکن است سلامت انسان را کنترل کنند. اما مانند همه دستگاه های الکترونیکی، این سنسورهای پوشیدنی نیز به منبع انرژی نیاز دارند. باتری ها یک گزینه هستند اما لزوما ایده آل نیستند زیرا می توانند حجیم، سنگین و شارژ شوند.

وی گائو از کالتک، استادیار مهندسی پزشکی در گروه مهندسی پزشکی اندرو و پگی چرنگ، در حال تولید این سنسورها و همچنین رویکردهای جدید برای تأمین انرژی با استفاده از بدن انسان است. پیش از این، او یک سنسور ایجاد کرد که می تواند شاخص های سلامتی در عرق انسان را که از خود عرق تامین می شود، کنترل کند.

اکنون، گائو روش جدیدی برای تأمین انرژی حسگرهای بی سیم پوشیدنی ابداع کرده است، او انرژی حرکتی را که توسط شخص تولید می شود در حین حرکت جمع می کند.

این برداشت انرژی با ساندویچ نازکی از مواد (تفلون، مس و پلی آیمید) که به پوست فرد متصل است انجام می شود. همزمان با حرکت فرد، این ورق های مواد با لایه کشویی ساخته شده از مس و پلی ایمید می مالند و مقدار کمی برق تولید می کنند. این اثر که تحت عنوان برق گسیختگی شناخته می شود، شاید به بهترین وجه با شوک الکتریکی ساکن شخص پس از عبور از کف فرش و سپس لمس دستگیره فلزی نشان داده شود.

گائو افزود: ژنراتور تریبوالکترونیکی ما، که به آن نانوژنراتور نیز گفته می شود، دارای یک استاتور است که به تنه ثابت شده است و یک کشویی دارد که به داخل بازو متصل است. نوار لغزنده در حین حرکت انسان به سمت استاتور می لغزد و همزمان یک جریان الکتریکی ایجاد می شود. مکانیسم بسیار ساده است. اصطکاک در تولید برق ایجاد می شود. این چیز جدید و مفهومی عاقلانه نیست.

گائو می گوید، آنچه جدید است، چگونگی تولید نانوژنراتور توسط تیم تحقیقاتی است.

وی می گوید: به جای استفاده از مواد فانتزی، ما از تابلوهای مدار انعطاف پذیر موجود در بازار استفاده می کنیم. این ماده در مدت زمان طولانی ارزان و بسیار بادوام و از نظر مکانیکی مقاوم است.

تولیدکننده نانو برق زیادی ایجاد نمی کند. در واقع، برای تأمین انرژی یک لامپ 40 وات به دستگاهی با 100 متر مربع سطح نیاز است. با این حال، سنسورهای پوشیدنی گائو به توان کم نیاز دارند و سیستم برق تولید شده را در خازن ذخیره می کند تا زمانی که شارژ کافی برای گرفتن خواندن از سنسور و ارسال بی سیم داده ها به تلفن همراه از طریق بلوتوث وجود دارد.

هرچه شخص بیشتر حرکت کند، بیشتر اوقات سنسور می تواند داده ها را جمع آوری کند. با این حال، حتی اگر فرد نسبتاً کم تحرک باشد، در نهایت حسگر به اندازه کافی کار می کند.

گائو در نهایت مایل است حسگرهای پوشیدنی خود را با استفاده از نیرویی که از طریق چندین روش تولید می شود، اجرا کند. به عنوان مثال، یک دستگاه پوشیدنی ممکن است از الکتریسیته تولید شده از عرق، یک ژنراتور triboelectric و صفحه های خورشیدی کوچک پوشیدنی استفاده کند.

مقاله توصیفی این تحقیق در شماره 40 مجله Science Advances منتشر شده است.