Dolar 9,3088
Euro 10,8387
Altın 529,59
BİST 1.430
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Biyomühendisler Yeni Bir Dev Manyetoelastik Etki Sınıfı Geliştiriyor İnsan Gücüyle Çalışan Biyoelektronik

30.09.2021
18
Biyomühendisler Yeni Bir Dev Manyetoelastik Etki Sınıfı Geliştiriyor İnsan Gücüyle Çalışan Biyoelektronik

Biyoelektronik için UCLA tarafından tasarlanmış, kendi kendine çalışan, gerilebilir, su geçirmez manyetoelastik jeneratör. Kredi bilgileri: Jun Chen/UCLA

UCLA Samueli Mühendislik Okulu’ndaki bir biyomühendis ekibi, yeni, yumuşak ve esnek, kendi kendine çalışan bir biyoelektronik cihaz icat etti. Teknoloji, bir dirseği bükmekten bileğindeki nabız gibi ince hareketlere kadar insan vücudunun hareketlerini, giyilebilir ve implante edilebilir teşhis sensörlerine güç sağlamak için kullanılabilecek elektriğe dönüştürür.

Araştırmacılar, küçük mıknatıslar sürekli olarak birbirine itildiğinde ve mekanik basınçla birbirinden ayrıldığında bir malzemenin ne kadar manyetize edildiğinin değişmesi olan manyetoelastik etkinin, sadece katı değil, yumuşak ve esnek bir sistemde var olabileceğini keşfettiler. Ekip, konseptlerini kanıtlamak için, matris dalgalandıkça gücü değişen bir manyetik alan oluşturmak için kağıt inceliğinde bir silikon matris içinde dağılmış mikroskobik mıknatıslar kullandı. Manyetik alanın gücü değiştikçe elektrik üretilir.

Doğa Malzemeleri bugün (30 Eylül 2021) keşfi, atılımın arkasındaki teorik modeli ve gösteriyi detaylandıran bir araştırma çalışması yayınladı. Araştırma ayrıca vurgulanmıştır Doğa.

UCLA Samueli’de biyomühendislik yardımcı doçenti olan çalışma lideri Jun Chen, “Bulgumuz, insan vücudu merkezli ve Nesnelerin İnternetine bağlanabilen pratik enerji, algılama ve terapötik teknolojiler için yeni bir yol açıyor” dedi. “Bu teknolojiyi benzersiz kılan şey, cihaz insan derisine bastırıldığında insanların rahatça esnemesine ve hareket etmesine izin vermesi ve elektrikten ziyade manyetizmaya dayanması, nem ve kendi terimizin etkinliğinden ödün vermemesidir.”

Chen ve ekibi, platin katalizörlü silikon polimer matrisi ve neodimiyum-demir-bor nanomıknatıslarından yapılmış küçük, esnek bir manyetoelastik jeneratör (yaklaşık ABD çeyreği büyüklüğünde) yaptı. Daha sonra yumuşak, esnek bir silikon bantla deneğin dirseğine yapıştırdılar. Gözlemledikleri manyetoelastik etki, sert metal alaşımları ile benzer boyuttaki kurulumlardan dört kat daha büyüktü. Sonuç olarak, cihaz, bir sonraki karşılaştırılabilir teknolojiden 10.000 kat daha iyi olan, santimetre kare başına 4.27 miliamperlik elektrik akımı üretti.

Aslında, esnek manyetoelastik jeneratör o kadar hassastır ki, insan nabız dalgalarını elektrik sinyallerine dönüştürebilir ve kendi kendine çalışan, su geçirmez bir kalp atış hızı monitörü görevi görebilir. Üretilen elektrik, ter sensörü veya termometre gibi diğer giyilebilir cihazlara sürdürülebilir şekilde güç sağlamak için de kullanılabilir.

İnsan vücudu hareketlerinden güç sensörlerine ve diğer cihazlara enerji toplayan giyilebilir jeneratörler yapmak için devam eden çabalar var, ancak pratiklik eksikliği bu ilerlemeyi engelledi. Örneğin, manyetoelastik etkiye sahip sert metal alaşımları, cilde karşı sıkıştırmak için yeterince bükülmez ve uygulanabilir uygulamalar için anlamlı güç seviyeleri üretir.

Statik elektriğe dayanan diğer cihazlar, yeterli enerji üretmeme eğilimindedir. Performansları ayrıca nemli koşullarda veya ciltte ter olduğunda da düşebilir. Bazıları suyu dışarıda tutmak için bu tür cihazları kapsüllemeye çalıştı, ancak bu onların etkinliğini azaltıyor. Ancak UCLA ekibinin yeni giyilebilir manyetoelastik jeneratörleri, bir hafta boyunca suni tere batırıldıktan sonra bile iyi test edildi.

Referans: “Biyoelektronik için yumuşak sistemlerde dev manyetoelastik etki” 30 Eylül 2021, Doğa Malzemeleri.
DOI: 10.1038/s41563-021-01093-1

UCLA Samueli doktora sonrası araştırmacı Yihao Zhou ve yüksek lisans öğrencisi Xun Zhao, çalışmanın ilk yazarları. Her ikisine de UCLA’nın Giyilebilir Biyoelektronik Grubunu yöneten ve UCLA Hellman Dostları Derneği’nin bir parçası olan Chen tarafından tavsiye edilmektedir. Diğer yazarlar UCLA yüksek lisans öğrencileri Jing Xu ve Guorui Chen, doktora sonrası akademisyenler Yunsheng Fang ve Yang Song ile Biyomühendislik Bölümü profesörü ve başkanı Song Li’dir.

UCLA Teknoloji Geliştirme Grubu tarafından teknolojiyle ilgili bir patent başvurusu yapıldı.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.