Eine neue Studie untersucht tragbare Geräte, die durch menschliche Bewegung und Atmung Energie gewinnen können

Die Penn State University hat eine neue Studie gestartet, um die Möglichkeit tragbarer Geräte zu untersuchen, die durch menschliche Bewegung und Atmung Energie gewinnen können. Das Forschungsteam stellte fest, dass die Verwendung von Mikrosuperkondensatoren ein flexibles, autarkes System zur Verwendung in Gesundheitsüberwachungsgeräten ohne die Nachteile aktueller Superkondensatoren und Batterien ermöglichen kann, einschließlich begrenzter Flexibilität und geringer Energiedichte. Das Forschungsteam untersuchte alternative Methoden und Architekturen für Gerätekombinationen und veröffentlichte ihre Ergebnisse in Nano Energy. Während die Verformung von Mikrosuperkondensatoren verringert wurde, deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass sich die Konfiguration an den Brücken ausdehnt und biegt, wenn Mikrosuperkondensatorzellen in einer Serpentinen-Inselbrückenanordnung angeordnet sind. Cheng skizzierte, dass das Inselbrückendesign einstellbare Spannungsausgänge erzielte und eine um bis zu hundert Prozent erweiterte Reversibilität des Systems ermöglichte. Durch die Verwendung von 3D-laserinduziertem Graphenschaum und ultradünnen, nicht geschichteten Zink-Phosphor-Nanoblättern zur Durchführung des Zelldesigns konnte das Team die Anzahl der absorbierten angeregten Ionen und die elektrische Leitfähigkeit erheblich verbessern. Huanyu âLarryâ Cheng, Professorin für Karriereentwicklung bei Dorothy Quiggle am Penn State Department of Engineering Science and Mechanics und Studienleiterin, erklärte: „Während wir an Gassensoren und anderen tragbaren Geräten arbeiten, müssen wir diese Geräte immer mit einer Batterie für die Stromversorgung kombinieren. Durch die Verwendung von Mikrosuperkondensatoren können wir den Sensor ohne Batterie selbst mit Strom versorgen. Wenn wir dieses drahtlose Lademodul haben, das auf dem triboelektrischen Nanogenerator basiert, können wir Energie basierend auf Bewegung gewinnen, z. B. indem Sie Ihren Ellbogen beugen oder atmen und sprechen. Wir können diese alltäglichen menschlichen Bewegungen nutzen, um die Mikrosuperkondensatoren aufzuladen. “