Table of Contents
שוק הטכנולוגיה הלובש חווה צמיחה חומרית בעשור האחרון, עם מכשירים החל מעוקבים כושר וצופים חכמים לצנטרים רפואיים ומשקפיים מציאות רבודה הופכים להיות כלוביקוויטים יותר, שכן מכשירים אלה אורזים יותר חיישנים, כוח עיבוד וקישוריות אלחוטית לגורמי צורה קטנים יותר, הביקוש למקורות אנרגיה אמינים, ארוכי טווח הפך לצוואר קריטי.
הבנה של אנרגיה - חימום
אנרגיה-harvesting משקפי חשמל הם מכשירים המשלבים מעגלי ניהול אנרגיה וחשמל כדי להמיר אנרגיה בתוך אנרגיה חשמלית לנוהג אנרגיה חשמלית אנרגיה חשמלית.המטרה היא להשלים או להחליף סוללות לחלוטין, הרחבת המכשיר זמן ריצה ללא הגבלת זמן בתנאי שימוש רגילים.הרעיון אינו חדש - מוקדם שעון יד המשמשים תנועה מכנית לאביבי רוח - אבל ההתקדמות המודרנית במיקרואלקטרוניקה, עיצוב נמוך כוח מעוקב, ורומן חומרים מתקדמים ביותר עבור יעילות מיקרוסקופית מתאימה (Creperic) כגון:
טכנולוגיות לגיוס אנרגיה
▪ אנרגיה חשמלית קצירת
חומרים Piezoelectric לייצר מטען חשמלי כאשר נתון ללחץ מכני - דחיסה, התכווצות, או מתיחה.בבבישים, הלחץ הזה מגיע מתנועת גוף: הליכה, ריצה, היד, נדנדה, נשימה, או אפילו את הלמות הלב.דוגמה הקלאסית היא נעל המסיקת אנרגיה מ- nipazustrasicing לתוך חומרים אחרים של פולינזואלקטרי (אורד) אשר ניתן לשחזר את הביצועים של פולינזירים רגילים של פולינזוריד (N) כגון חומרים כימיים מתקדמים יותר) באופן קבוע (F) באופן קבוע) ו-מפוסלים).
אנרגיה מתחדשת
גנרטורים AMOelectric (TEGs) מנצלים את אפקט ה-Seebeck: הבדל טמפרטורה על פני חומר מוליכים למחצה מייצר מתח.הגוף האנושי הוא מקור חום קבוע ב- 37 מעלות צלזיוס, בעוד הסביבה המתפתלת היא בדרך כלל קרירה יותר, יצירת ⁇ חום קבוע על ידי TEGs מופעל בדרך כלל על כף היד, החזה, או אזורים אחרים שבהם מגע עור הוא טוב ופירוק אווירי אפשרי כדי למנוע משככי חום אחד, אבל הם כוללים משככי כאבים קלים יותר.
ההרחבה Photovoltaic Energy Harvesting
תאים סולאריים קלים להמיר אור לחשמל.עבור עונדים, המפתח הוא להשתמש בתאים סולאריים דקים, גמישים ויעילים שניתן לשלבם בתוך בגדים, תרמילים, או לצפות בפרצופים.התקדמות ב photovoltaics אורגני (OPVs), לתאים סולאריים גמישים, אך תאים סולאריים עמידים בצבע מופעלים על גבי סוללות נמוכות.
Triboelectric Nanogenerators (TENG)
חוקרים ננוגניים של טריבואלקטריים פועלים על העיקרון של מערכת ההפעלה ויישומים אלקטרוסטטיים: כאשר שני חומרים שונים באים במגע ולאחר מכן נפרדים, המטען מועבר ביניהם. חזור מחזורי הקשר ליצור זרם מתפתל חדש.10Gs הם אטרקטיביים במיוחד עבור צינורות חשמליים, כי הם יכולים לקציר אנרגיה מ-Dreamscotretretreatives, כגון הליכה, עק, ואפילו את התנועה הקלה של צוואר הרחם (Ring) נגד המערכת.
חידושים ופריצת חומרים
תחום קציר האנרגיה עבור עונדים ראה כמה התפתחויות טרנספורמטיביות בשנים האחרונות.אחד המשפיעים ביותר הוא העלייה של קצירי אנרגיה היברידיים - מכשירים המשלבים שני מנגנוני המרה או יותר במערכת אחת.לדוגמה, פס כף יד עשוי לשלב פסים אדזואלקטריים אשר קציר תנועה עם מודול תרמואלקטרי שלוכד חום גוף, בתוספת תא סולארי גמיש על ידי מיזוג מקורות, הראה מספיק זמן רב יותר של מחקר מחזורי של אוניברסיטת ברקלי, יש יכולת הפעלה סדירה של מחזורית של נתונים מחזורית של מחזורית של מחזורית של מחזורית של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחזורית של מערכת מחזורית של 1 ומערכת מחקר מחזורית של נתונים גמישה של נתונים של אוניברסיטת ברקלי עם מודול מחקר מחזורית של מערכת מחזורית של 1 ומערכת אנרגיה גמישה של מערכת מחזורית של מערכת מחזורית של מערכת מחזור זמן רב יותר של מערכת מחזור זמן של מערכת מחקר מחזור זמן של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחזורית של מערכת גמישה של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחזורית של מערכת גמישה של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחקר מחזורית של מערכת מחקר מחזור זמן קצר יותר של מערכת גמישה של מערכת מחזור זמן קצר יותר של מערכת מחזור זמן קצר יותר של
התקדמות נוספת יעילה היא השימוש בחומרים מתקדמים כמו חומרים 2D (graphene, MXenes) לשיפור יעילות ההמרה באנרגיה. Graphene-based ⁇ electrics להראות פלט מטען משופר, בעוד MXene אלקטרודות ב- TENGs להפחית התנגדות פנימית.מתח מתוח ו- Self-healing חומרים משולבים גם כדי לשפר עמידות, כפי שניתן לבייבשות חייב לעמוד, לסובב, ולשלב את התאים של ניתוח עצמי (D) באופן אוטומטי, מאפשר ל-מתאים מתקדמים (מתאים) של תאים מתקדמים יותר, כלומר, כלומר, כלומר, כולל של תאים מתקדמים של תאים מתקדמים (D).
יישומים אמיתיים
צריכת בגדים אנרגיה-הארבסינג היא מציאת שימוש מעשי במספר תחומים, הנעים מטיפוסי אבטיפוס מעבדה למוצרים מסחריים וניסויים בשטח.
בריאות ובדיקות רפואיות
ניטור בריאות מתמשך - קצב לב, גלוקוז בדם, טמפרטורה, נשימה - דורש חיישנים כי הם תמיד על עניבה אנרגיה-הארים ולהקות חכמות יכול לכפות את עצמם מחום גוף או תנועה, חיסול הצורך בחולים כדי לשנות סוללות. לדוגמה, פרויקט "גשמים המופעלים על ידי אנרגיה" של NIH משמש כ- 10G כדי כוח לפקח על גלוקוז מבוסס הזיעה בהגדרות קליניות, אנרגיה לטווח ארוך יותר, אשר יכול להפחית את הלחץ של הגוף של הגוף החכם של טיפול תרופתי של הגוף "לחמה" של פעילות גופנית" של הגוף, אשר יכול להיות מסוגל יותר לחץ דם אינטנסיבי של פעילות גופנית לטווח ארוך יותר, אשר יכול להיות מסוגל לפקח על ידי צוות אבטחה לטווח ארוך יותר, 000 של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של אבטחה עצמית של אבטחה "לחמה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה "לחמה" של כוח "לחמה" של הגוף של כוח חכם של הגוף של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של הגוף של הגוף של הגוף של מערכת ההפעלה "לחמה" של מערכת העיכול "לחמה" של מערכת ההפעלה "לחמה" של מערכת ההפעלה "לחמה" של מערכת ההפעלה "לחמה" של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה "לחמה" של מערכת ההפעלה "לחיצת לחץ דם" של הגוף" של מערכת ההפעלה
כושר וספורט
החל מנעליים עם כניסתם של ⁇ חשמליות מוטבעת לשעון GPS המופעל על ידי השמש, השוק האתל אימצה חברות כמו Sole Power ו LuminAID משווקות אנרגיה-ההההארכות ואביזרים סולאריים. ספורטאים אשר מבלים שעות בחוץ ליהנות ביותר מהשמש, בעוד אלה בפתרונות תנועה משתנים מפתרונות אדזואלקטריים או משולשים.
שימוש צבאי וקטי
חיילים נושאים כמויות גדולות של ציוד אלקטרוני: רדיו, ראיית לילה, GPS, צג בריאות ועוד.מעבדת המחקר של הצבא השקיעה בכבדות במדיות ממושכות אנרגיה המשלבות סיבים אדזואלקטריים, כתמים תרמואלקטריים, ותאים סולאריים גמישים.אלה יכולים להפחית את משקלם של סוללות חיילים חייבים לשאת, שיפור משמעותי ניידות וסיבולה של צבא ארה"ב "ב"ב סוללה לבלבנטית" גם לחקור אינטגרציה עם אחסון אנרגיה.
מוצרי אלקטרוניקה ו-IoT
שעונים חכמים כמו Seiko Kinetic (טעינה מכנית) ואת ה- Civil Eco-Drive (solar) השתמשו זמן רב בקצירת אנרגיה.הדור הבא של תחבושות הצרכנים נועד להיות מופעל לחלוטין על ידי עצמו.לדוגמה, המושג "E-Patch" מ-Samsamsung thermoelectric ו- photovoltaic קציר כדי לשמור על שעון חכם ללא הגבלת זמן תחת ללבוש רגיל, יתר על ידי אנרגיה, ניתן לשרת מקורות אנרגיה חכם כמו גם כוח קצר כוח חכם או כוח קצר כוח, כגון כוח חכם, או כוח קצר עוצמה, או חשמל אלחוטי, או חשמל אלחוטי יכול להיות מכחול יכול להיות מכחול יכול להיות מכחול קרוב עוצמה, כגון:
יתרונות נהיגה
(המעבר לצריכת אנרגיה) מציע יתרונות מרובים.1, (FLT:0sustainabilityFLT:1: צמצום ההסתמכות על סוללות חד-פעמיות וטביעת הפחמן הקשורה לייצור סוללות סוללה וטעינה: 2,FLT:2convenienceFLT 3: 7) משתמשים כבר לא צריכים לזכור את ההתקנים או לשאת את המטען האלקטרוני היקר ביותר; במיוחד עבור אחסון של סוללות 3.
אתגרים
(למרות התקדמות מרשימה, יש להתגבר על כמה מכשולים לפני צריכת אנרגיה הופכת לזרם המרכזי של 12:12:0) אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 אלקטרוניקה, 000 קיבולת יכול לעתים קרובות LT של אספקת חומרים איטיים של כוח קיבולת: אספקת חומרים גמישה על ידי אספקת חשמל גבוהה יותר: 7.
עתיד האנרגיה – ייבוש
התחזית של משקפי אנרגיה-הארוויטינג היא בהירה, עם אנליסטים בשוק החיזוי קצב צמיחה שנתי מורכב של מעל 20% עד 2030 על פי FLT:0sandMarketsal ReLT:1 .מחקר דוחף לעבר מערכות המופעלות על ידי שימוש מלא של טכנולוגיות יבול עם אחסון אנרגיה מתקדמת (למשל, סוללות מוצקות של מדינה או מיקרו- supercapaci).
לסיכום, כישרות של צריכת אנרגיה מייצגות התכנסות של חומרים חדשנות, עיצוב מעגלים בעוצמה נמוכה, והנדסת ממוקד אנושי.בעוד אתגרים נשארים, קצב ההתקדמות מצביע על כך שבתוך העשור הזה, רבים מן הישולים שבהם אנו משתמשים יהיו לפחות באופן חלקי, צמצום ההסתמכות שלנו על סוללות ודלקים מאובניים.