U doba tehnologije, svi smo previše upoznati sa neprijatnostima prazne baterije. Ali za one koji se oslanjaju na nosivi zdravstveni uređaj za praćenje glukoze, smanjenje tremora ili praćenje funkcije srca, potreba za ponovnim punjenjem baterije može predstavljati veliki rizik. Po prvi put, istraživači na odseku za mašinstvo Univerziteta Karnegi Melon pokazali su da se zdravstveni uređaj može napajati samo pomoću toplote tela.
Tim je kombinovao senzor za pulsnu oksimetriju sa fleksibilnim, rastezljivim, nosivim termoelektričnim generatorom energije koji se sastoji od tečnog metala, poluprovodnika i 3D štampane gume. Ovaj pristup obećava rešenje za problem trajanja baterije.
„Ovo je prvi korak ka nosivoj elektronici bez baterija“, rekao je dr Mejson Zadan, doktorant i prvi autor istraživanja objavljenog u časopisu Napredni funkcionalni materijali.
Sistem karakteriše napredak u mekim materijalima, dizajn termoelektričnog generatora (TEG) niza, dizajn niskoenergetske ploče i upravljanje napajanjem na ploči. „U poređenju sa našim prošlim istraživanjima, ovaj dizajn poboljšava gustinu snage za otprilike 40 puta ili 4000%. Epoksidni kompozit sa tečnim metalom povećava toplotnu provodljivost između termoelektrične komponente i tačke kontakta uređaja na telu“, objasnio je Karmel Majidi, profesor mašinstva i direktor Laboratorije za meke mašine.
Da bi testirali izlazni napon, uređaj je nošen na grudima i zglobu učesnika u mirovanju i u pokretu. „Videli smo veći učinak dok je uređaj bio na zglobu učesnika i dok su bili u pokretu“, rekao je Zadan. „Kako se učesnik kreće, jedna strana uređaja se hladi povećanjem protoka vazduha, a druga se zagreva od porasta telesne temperature. Hodanje i trčanje stvaraju idealnu temperaturnu razliku.“
Dr Dineš K. Patel, naučnik u timu, želi da radi na poboljšanju električnih performansi i istraži mogućnosti aditivne proizvodnje uređaja. „Želimo da ga premestimo iz dokaza koncepta u proizvod koji ljudi mogu da počnu da koriste“, rekao je Patel.
Ovo istraživanje je urađeno u saradnji sa Arieca Inc, Univerzitetom u Vašingtonu i Nacionalnim univerzitetom u Seulu.
