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 26 °C
Gök Gürültülü

Giyilebilir cihazların yeniden şarj edilmeden kullanılması için kaynak teknolojisinin geliştirilmesi

06.04.2021
143
Giyilebilir cihazların yeniden şarj edilmeden kullanılması için kaynak teknolojisinin geliştirilmesi

Akıllı bantlar gibi çeşitli giyilebilir elektronik cihazların sürekli geliştirilmesine ve ticarileştirilmesine rağmen, düzenli olarak yeniden şarj edilmeleri gerektiğinden, bu cihazlarla ilgili ilerleme bir büyük sınırlama ile sınırlandırılmıştır. Bununla birlikte, Güney Koreli bir araştırma ekibi tarafından geliştirilen yeni bir teknoloji, giyilebilir elektronik cihazlar için bu sınırlamanın üstesinden gelmek için önemli bir potansiyel gösterdiği için sıcak bir konu haline geldi.

Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST), Jeonbuk Gelişmiş Kompozit Malzemeler Enstitüsü Direktörü Jin-Sang Kim liderliğindeki bir araştırma ekibinin, otonom olarak bazılarını üretebilen, yüksek verimli esnek bir termoelektrik cihaz geliştirdiğini duyurdu. Vücut ısısından çalışması için gerekli olan elektriğin oranı. Ekip tarafından geliştirilen cihaz, esnek silikon bileşiğin (PDMS) sünger benzeri bir konfigürasyona dönüştürülmesiyle mümkün kılınan ve daha sonra cihazın performansını yenilikçi bir şekilde geliştirmek için bir çerçeve olarak kullanılan gelişmiş ısı yalıtım özelliklerine sahiptir.

Termoelektrik cihazlar, cihazın iki ucu arasındaki sıcaklık farkından yararlanarak elektrik üretebilmekte ve araç motor ısısı veya elektrik santrallerinden atık ısı gibi kaynaklardan çevre dostu güç üreteci olarak kullanılmaktadır. Tersine, termoelektrik cihaza elektrik uygulamak yerine, cihazın bir ucu soğutulurken diğer ucu ısı üretir ve bu da küçük buzdolapları, araç soğutma plakaları ve yarı iletken ekipman için sıcaklık kontrol sistemlerinde de kullanılmalarını sağlar.

Normal termoelektrik cihazlar genellikle termoelektrik yarı iletkeni destekleyen sert bir seramik alt tabakaya sahiptir, bu da bunların kavisli yüzeylerde kullanılmasını zorlaştırır, oysa esnek termoelektrik cihazlarda, bir polimer malzeme, termoelektrik yarı iletkeni bir seramik alt tabakanın aksine kapsülleyerek cihazın kolayca bükülmesine izin verir. Böyle bir cihaz vücuda takıldığında, elektrik bağımsız olarak üretilebilir ve potansiyel olarak taşınabilir bir klima olarak da kullanılabilir. Sonuç olarak, esnek termoelektrik cihazlar, giyilebilir elektronik cihazlar alanında büyük ilgi görüyor . Bununla birlikte, esnek alt tabakayı üretmek için kullanılan polimer malzemeler, yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir ve bu nedenle cihazın her iki ucundaki ısıyı engelleyemez. Sonuç olarak, şimdiye kadar üretilen esnek cihazlar, sert bir alt tabakaya sahip ticari termoelektrik cihazlarla karşılaştırılabilir bir seviyede performans gösterememe gibi ölümcül bir eksikliğe sahipti.

Bu soruna bir çözüm ararken, KIST’teki araştırma ekibi, önce bir küp şekerin üzerine bir silikon bileşik çözeltisi dökerek ve çözeltinin katılaşmasına izin vererek ve ardından küp şekeri suda çözerek sünger konfigürasyonlu bir polimer malzeme üretti. Böylelikle küp şeker çözüldükçe küpün kapladığı alan mikro hava kabarcıklarından oluşan bir yapıya dönüştü. Bu yapının ısı yalıtım kabiliyeti geleneksel malzemelere göre % 50 daha yüksekti ve bu da ısı transferini etkin bir şekilde engellemesini sağladı. KIST’teki ekip, performans kaybı olmayan esnek bir termoelektrik cihaz geliştirmek için bu alt tabakayı bir destek çerçevesi olarak kullandı. Ekibin cihazı, mevcut esnek termoelektrik cihazlardan % 20’den fazla üstün performans gösterdi,ve mevcut ticari cihazlarla karşılaştırılabilir. Araştırma ekibi (ilk ortak yazarlar: Dr. Sung-Jin Jung, Dr. Joonchul Shin dahil), vücut ısısı ile bir LED ışığı açmak için cihaz esnekliklerini başarıyla kullanabildi .

KIST’in Jeonbuk şubesi direktörü Jin-Sang Kim, “Esnek termoelektrik cihazımızın verimliliğinin, şekere bir çözelti dökülmesini ve çözüme izin verilmesini gerektiren basit, ucuz bir işlemle ticari termoelektrik cihazlarla karşılaştırılabilir bir seviyeye yükseltildiğini belirtti. katılaşmak için. ” Ayrıca, “Yeterli sayıda termoelektrik cihaz kullanırsak, yalnızca vücut ısısıyla çalışan akıllı bantlar üretmek kesinlikle mümkün olmalıdır” yorumunu yaptı.


Daha fazla bilgi: Sung-Jin Jung ve diğerleri, Esnek termoelektrik jeneratörün yüksek verimliliği için gözenekli organik dolgu maddesi, Nano Enerji (2020). DOI: 10.1016 / j.nanoen.2020.105604

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.