Το Pesquisadores του Universidade Nacional του Ciência και το Tecnologia του Ulsan (UNIST), στο Coreia του Sul, παρουσίασαν ένα θερμοηλεκτρικό υλικό ικανό να μετατρέψει τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ανθρώπινου δέρματος και του περιβάλλοντος σε ηλεκτρική ενέργεια. Η τεχνολογική πρόοδος επιτρέπει τη δημιουργία φορητών συσκευών που λειτουργούν αδιάκοπα χωρίς την ανάγκη για παραδοσιακές μπαταρίες. Το νέο εξαιρετικά λεπτό φιλμ προσαρμόζεται στον καρπό και συλλαμβάνει την υπολειπόμενη θερμότητα του σώματος για να διατηρεί τον εξοπλισμό ενεργοποιημένο. Η καινοτομία αλλάζει τη δυναμική χρήσης έξυπνων ρολογιών και ιχνηλατών υγείας στην παγκόσμια αγορά.
Η εξάλειψη της εξάρτησης από τις καθημερινές επαναφορτίσεις λύνει ένα από τα κύρια προβλήματα στη βιομηχανία φορητών ηλεκτρονικών. Το καινοτόμο υλικό αναγκάζει την κατευθυντική ροή θερμότητας και βελτιώνει την απόδοση μετατροπής υπό πραγματικές συνθήκες. Diferente από προηγούμενες γενιές γεννητριών, η νέα επίπεδη μεμβράνη διατηρεί σταθερή επαφή με το δέρμα του χρήστη. Η λειτουργία Essa αυξάνει την παραγωγή ενέργειας ακόμη και με απότομες διακυμάνσεις θερμοκρασίας στο εξωτερικό περιβάλλον. Το Especialistas από τη βιομηχανία υποδεικνύει ότι η ιδέα μπορεί να ενσωματωθεί απευθείας στη ζώνη του ρολογιού ή στην κύρια θήκη.
Το Como λειτουργεί θερμική μετατροπή στον καρπό του χρήστη
Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην άμεση μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς τη χρήση κινητών μερών. Η μία πλευρά του θερμοηλεκτρικού υλικού βρίσκεται σε άμεση επαφή με το δέρμα, δεσμεύοντας τη θερμότητα του σώματος που κυμαίνεται από 32 έως 37 βαθμούς Celsius. Η άλλη πλευρά του εξαρτήματος εκτίθεται στον εξωτερικό αέρα, ο οποίος συνήθως έχει χαμηλότερη θερμοκρασία. Η θερμική διαφορά Essa δημιουργεί μια άμεση ηλεκτρική τάση. Η ροή ενέργειας τροφοδοτεί τα κυκλώματα χαμηλής κατανάλωσης μέσα στο έξυπνο ρολόι.
Οι νέες μεμβράνες που αναπτύχθηκαν από την ομάδα της Νότιας Κορέας έχουν μειωμένο πάχος και μεγαλύτερη ευελιξία από τα προηγούμενα μοντέλα. Η δομική αλλαγή επιλύει χρόνια δυσκαμψία και προβλήματα χαμηλής απόδοσης που εντοπίζονται σε παλαιότερα πρωτότυπα. Οι εργαστηριακές δοκιμές Testes έδειξαν σταθερή απόδοση κατά τη διάρκεια ελαφρών σωματικών δραστηριοτήτων και σε περιβάλλοντα με ποικίλες θερμοκρασίες. Η δομή λεπτού στρώματος βελτιστοποιεί τη διαδρομή θερμότητας και μειώνει τις απώλειες ενέργειας κατά τη διαδικασία μετατροπής.
Το υλικό διατηρεί τη λειτουργική απόδοση ακόμη και όταν η θερμική διαφορά μεταξύ του σώματος και του αέρα είναι μικρή. Η κατάσταση Essa εμφανίζεται συχνά στην καθημερινή ζωή των χρηστών. Η δυνατότητα αντιπροσωπεύει ένα θεμελιώδες βήμα για συσκευές που πρέπει να λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα. Οι ανιχνευτές καρδιακών παλμών και ύπνου Monitores απαιτούν συνεχή ροή ισχύος για την ακριβή εγγραφή δεδομένων. Το σύστημα παρήγαγε αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτεί συνεχώς απλές οθόνες και βασικούς αισθητήρες κατά τη διάρκεια των πειραμάτων.
Impacto περιβαλλοντικά και πλεονεκτήματα για συνεχή παρακολούθηση
Η δραστική μείωση της ανάγκης για παραδοσιακές μπαταρίες συμβάλλει άμεσα στη μείωση της απόρριψης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Τα φορητά Dispositivos παράγουν μεγάλο όγκο απορριμμάτων που περιέχουν λίθιο και άλλα βαρέα μέταλλα κάθε χρόνο. Το αυτάρκης Soluções μετριάζει αυτόν τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο και ευθυγραμμίζει τη βιομηχανία με τις νέες απαιτήσεις βιωσιμότητας. Οι χρήστες κερδίζουν ευκολία εξαλείφοντας τη ρουτίνα της σύνδεσης συσκευών σε μια πρίζα.
- Geração συνεχής ηλεκτρική ενέργεια από μικρές καθημερινές θερμικές διακυμάνσεις.
- Redução από την απόρριψη μπαταριών λιθίου και βαρέων μετάλλων στο περιβάλλον.
- Επίπεδο και ευέλικτο Design που διευκολύνει την ενσωμάτωση σε βραχιόλια και θήκες ρολογιών.
- Manutenção για αδιάλειπτη παρακολούθηση ζωτικών σημείων και σωματικών δραστηριοτήτων.
- Compatibilidade με επεξεργαστές χαμηλής κατανάλωσης και αποδοτικές οθόνες.
Το θερμοκίνητο ρολόι σώματος διατηρεί συνεχή λειτουργία όσο είναι τοποθετημένο στον καρπό. Η μορφή ωφελεί τους επαγγελματίες που εξαρτώνται από τη συνεχή παρακολούθηση των μετρήσεων υγείας. Το Atletas υψηλής απόδοσης και οι ασθενείς που παρακολουθούνται ιατρικά λαμβάνουν ακριβή δεδομένα χωρίς διακοπές λόγω έλλειψης χρέωσης. Η τεχνολογία ανοίγει την πόρτα σε νέες, ελαφρύτερες και πιο άνετες μορφές συσκευών. Η απουσία ογκωδών διαμερισμάτων μπαταριών επιτρέπει πιο λεπτά, πιο διακριτικά σχέδια.
Παραγωγή Desafios και ανθεκτικότητα υλικού
Η ισχύς που παράγεται από το θερμοηλεκτρικό φιλμ παραμένει περιορισμένη σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες λιθίου. Ο περιορισμός απαιτεί τη χρήση εξαιρετικά αποδοτικών κυκλωμάτων και οθονών χαμηλής ισχύος. Το Telas με e-paper ή τεχνολογία OLED εμφανίζονται ως βιώσιμες επιλογές για αυτές τις νέες συσκευές. Σε περιπτώσεις όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι πολύ κοντά στη θερμοκρασία του σώματος, η παραγωγή ενέργειας μειώνεται προσωρινά. Το ζεστό Climas ή οι παρατεταμένες περίοδοι ανάπαυσης επηρεάζουν τον όγκο της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το σύστημα.
Η ανθεκτικότητα της λεπτής μεμβράνης σε συνεχή επαφή με τον ιδρώτα αποτελεί ένα άλλο σημείο προσοχής για τους ερευνητές. Οι επαναλαμβανόμενες κινήσεις του καρπού δοκιμάζουν επίσης τη δομική αντοχή του εξαρτήματος κατά τη διάρκεια των μηνών. Το μακροπρόθεσμο Testes εμφανίζεται στα εργαστήρια για να διασφαλιστεί ότι το υλικό δεν υποβαθμίζεται με έντονη καθημερινή χρήση. Τα λεπτά προστατευτικά Camadas διασφαλίζουν την άνεση του χρήστη χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση μεταφοράς θερμότητας. Οι συσκευές ασφαλείας Regulamentações που λειτουργούν σε άμεση επαφή με το δέρμα απαιτούν αυστηρές πιστοποιήσεις.
Η Fabricantes που ενδιαφέρεται για την τεχνολογία αξιολογεί το κόστος μαζικής παραγωγής πριν κυκλοφορήσει εμπορικά προϊόντα. Το αρχικό κόστος κατασκευής τείνει να είναι υψηλότερο λόγω της πολυπλοκότητας του εξαιρετικά λεπτού υλικού. Ο όγκος της παραγωγής αναμένεται να καταστήσει φθηνότερη την πρόσβαση στην τεχνολογία τα επόμενα χρόνια. Η συμβατότητα με τα υπάρχοντα ηλεκτρονικά εξαρτήματα διευκολύνει την υιοθέτηση από τη βιομηχανία ηλεκτρονικών. Το Empresas των ρολογιών μελετά τον τρόπο ενσωμάτωσης της γεννήτριας χωρίς να διακυβεύεται η αισθητική των συσκευών.
Expansão ιατρικής τεχνολογίας και υβριδικών συστημάτων
Η θερμοηλεκτρική τεχνολογία της UNIST μπορεί να προσαρμοστεί σε συσκευές άλλες από τα έξυπνα ρολόγια. Οι συσκευές παρακολούθησης φυσικής δραστηριότητας και γλυκόζης Pulseiras εμφανίζονται ως φυσικοί υποψήφιοι για να λάβουν την καινοτομία. Τα ιατρικά εμφυτεύματα χαμηλής ισχύος Sensores επωφελούνται επίσης από την έννοια της ενέργειας που συλλέγεται από το ίδιο το ανθρώπινο σώμα. Η προσέγγιση αποκτά έλξη σε περιοχές όπου η αλλαγή μπαταριών είναι άβολη ή φυσικά αδύνατη. Το συμπληρωματικό Pesquisas διερευνά την ενσωμάτωση ταινιών παραγωγής σε έξυπνα υφάσματα και ρούχα.
Το Desenvolvedores βλέπει δυνατότητες σε τομείς όπως η δημόσια ασφάλεια και οι κατασκευές. Το Profissionais σε αυτούς τους χώρους χρησιμοποιεί ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό που πρέπει να λειτουργεί αδιάκοπα κατά τις βάρδιες εργασίας. Ο συνδυασμός με άλλες πηγές ενέργειας δημιουργεί ακόμη πιο στιβαρά υβριδικά συστήματα για την αγορά. Η δέσμευση της κινητικής ενέργειας μέσω της κίνησης ή της χρήσης μικρών ηλιακών συλλεκτών συμπληρώνει τη θερμική παραγωγή. Το λογισμικό Plataformas όπως το Android Wear και το watchOS έχουν ήδη τη δυνατότητα διαχείρισης αισθητήρων που τροφοδοτούνται από αυτές τις εναλλακτικές πηγές.
Η ομάδα της Νότιας Κορέας συνεχίζει να βελτιώνει τη χημική σύνθεση του υλικού για να αυξήσει την πυκνότητα ισχύος. Τα λειτουργικά Protótipos έχουν ήδη δοκιμαστεί σε προσομοιωμένες συνθήκες πραγματικής χρήσης με εθελοντές. Το Parcerias με τις βιομηχανίες ηλεκτρονικών επιταχύνει τη μετάβαση από το εργαστηριακό περιβάλλον στις γραμμές συναρμολόγησης. Τα ερευνητικά κέντρα Outros σε όλο τον κόσμο ακολουθούν την ανάπτυξη και αναζητούν παραλλαγές της ίδιας φυσικής αρχής. Η σύγκλιση των παγκόσμιων προσπαθειών επιταχύνει τη δημιουργία εμπορικών προτύπων για τη νέα γενιά φορητών συσκευών.