Termoelektrik Modüllü Giyilebilir Gerçek Zamanlı Güç Kaynağı

İnsan vücudundan termal enerji yakalayan jeneratörler (TEG), sessiz çalışması, güvenilirlik ve taşınabilirlik gibi benzersiz özellikleri nedeniyle geleneksel pillere oranla alternatif bir seçenektir. Termoelektrik jeneratör (TEG) içeren giyilebilir bir bileklik, vücut ısısını LED’e güç vermek için yeterli miktarda elektriğe dönüştürebilir. Gelecekte, teknoloji akıllı saatlerin geleneksel şarj donanımı ihtiyacını sona erdirebilir.

15 yıldan fazla süredir TEG’ler üzerinde çalışan makalenin ortak yazarlarından Çin Harbin Teknoloji Enstitüsü’nden Qian Zhang, “Enerji arzı her zaman büyük bir sorundur ve bu enerji krizini hafifletmeye yardımcı olabilir,” diyor.

Bununla birlikte, geleneksel TEG’ler sert ve giyilebilir elektroniklerle uyumsuzdur. Zhang ve meslektaşları esnek TEG’lerin tasarımı ve üretimine çözüm aramaktadırlar. Poliüretan ile esnek bir elektrot arasına magnezyum ve bizmut malzeme (TEG malzemeleri) yerleştirilerek bileklik oluşturulur.İnsan vücut ısısını kullanan giyilebilir bir termoelektrik jeneratör, giyilebilir elektronik cihazlar için umut verici bir güç kaynağıdır.

İnsan koluna sarılan bileklik, 115 milimetre uzunluğunda ve 30 mm genişliktedir. Güç üretmek için insan derisinin sıcaklığı ile ortam oda sıcaklığı arasındaki farkı kullanır.

Cihaz, zirvede santimetre kare başına 20,6 mikrowatt güç üretebiliyor. Bu güç, bilekliğe bağlı bir LED’i yakmak için fazlasıyla yeterli. Zhang, “Çevre sıcaklığı, performansı çok etkiliyor,” şeklinde açıklamada bulunuyor. Ortam sıcaklığı ile vücut sıcaklığı arasındaki fark kış mevsiminde daha fazla olduğu için kışın daha iyi bir performans yakalanıyor.

Testler, kullanıcıların bilekliği takarken herhangi bir yan etki yaşamadıklarını açıklıyor.

Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi’nde giyilebilir cihazlarla ilgili çalışan Rolf Hut, “Pilleri kullanmak yerine insan vücudundan güç toplama fikrini seviyorum ve bir insandan ne kadar ısı çekebileceğimi merak ediyorum,” diyor.

Araştırmacılar, bileklik üzerindeki TEG boyutunu artırarak daha büyük elektronik cihazlara güç vermeyi amaçlıyorlar. Ancak bunu yapmanın, tüm cihazın boyutunu artırmak gibi bir zorluk gerektireceğine de dikkat çekiyorlar.

Berna Güve
2021-10-24 348