Luo sähköä kiinnittämällä tuote vaatteisiin

DGIST:n professori Jang Kyung-Inin johtama robotti- ja mekatroniikkatekniikan osasto on kehittänyt kolmiulotteisen venyvän pietsosähköisen energiakerääjän, joka voi kerätä sähköenergiaa kehon liikkeiden avulla.

Laitetta on tarkoitus käyttää puettavana energiankerääjänä, koska se voidaan kiinnittää ihoon tai vaatteisiin.

Tutkijatiimin kehittämä laite perustuu pietsosähköiseen ilmiöön, joka tuottaa sähköä fyysisistä toiminnoista, kuten elastisesta ihosta tai nivelliikkeistä.

Kirjallisuudessa on useita tutkimuksia, jotka ovat keskittyneet pietsosähköisiin energiankeräilijöihin, mutta useimmat niistä käyttävät orgaanisia tai komposiittipohjaisia ​​pietsosähköisiä materiaaleja, joiden energiatehokkuus on alhainen. Tämä vaikeuttaa riittävän voiman keräämistä kehon liikkeistä, mikä rajoitti niiden käyttöä puettavina energialaitteina.

Jangin tiimin kehittämä laite perustuu lyijysirkonaattititanaattiin (PZT), jolla on korkea pietsosähköinen hyötysuhde. PZT:llä on erinomainen pietsosähköinen suorituskyky, mutta tyypillisesti se on kova ja hauras, mikä vaikeuttaa sen käyttöä venyvänä laitteena.

Professori Jangin tiimi suunnitteli kuitenkin PZT:n kolmiulotteiseksi rakenteeksi, joka ei ole herkkä muodonmuutoksille, mikä varmistaa korkean energiatehokkuuden ja joustavuuden samanaikaisesti.

He esittelivät myös uuden kaarevuusspesifisen kytkentäelektrodimallin, jolla elektrodit jaetaan eri osiin, jotta laitteen sähköenergia ei häviä. Tämä johti energiatehokkuuteen, joka on 280 kertaa korkeampi kuin perinteisillä venytyspietsosähköisillä energiankerääjillä.

"Tämän erittäin tehokkaan venyvän pietsosähköisen energiankeräysteknologian kehittäminen on tämän tutkimuksen suuri saavutus", sanoi professori Jang. "Odotamme tämän tekniikan olevan hyödyllinen kaupallistamisen jälkeen ja johtavan puettavien energiankeräyskoneiden käytännön käyttöön."

Aiheesta aiemmin:

Kudottavia ohuita puolijohdekuituja

Kudottava kuituakku puettaville