Generator kecil menangkap panas yang dilepaskan oleh kulit untuk memberi daya pada perangkat yang dapat dikenakan
Engine

Generator kecil menangkap panas yang dilepaskan oleh kulit untuk memberi daya pada perangkat yang dapat dikenakan


Seseorang yang mengenakan sistem listrik bertenaga sendiri yang terdiri dari pita TEG dan LED. Kredit: Yijie Liu

Ilmuwan di China telah mengembangkan perangkat kecil dan fleksibel yang dapat mengubah panas yang dipancarkan dari kulit manusia menjadi tenaga listrik. Dalam penelitiannya, dipresentasikan pada 29 April di jurnal Laporan Sel Ilmu Fisik, Tim tersebut menunjukkan bahwa perangkat tersebut dapat menyalakan lampu LED secara real time saat dikenakan di gelang. Penemuan ini menunjukkan bahwa suhu tubuh suatu hari nanti dapat menjadi daya untuk perangkat elektronik yang dapat dikenakan seperti pelacak kebugaran.

Perangkat tersebut adalah generator termoelektrik (TEG) yang menggunakan gradien suhu untuk menghasilkan daya. Dalam desain ini, peneliti menggunakan perbedaan antara suhu tubuh yang lebih hangat dan lingkungan sekitar yang relatif lebih dingin untuk menghasilkan tenaga.

“Ini adalah bidang dengan potensi besar,” kata penulis koresponden Qian Zhang dari Institut Teknologi Harbin, Shenzhen. “TEG dapat memulihkan energi yang hilang sebagai limbah panas dan dengan demikian meningkatkan laju pemanfaatan daya.”

Tidak seperti generator tradisional yang menggunakan energi gerak untuk menghasilkan tenaga, generator termoelektrik tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga pada dasarnya bebas perawatan. Generator ini dipasang pada mesin yang terletak di daerah terpencil dan di pesawat ruang angkasa untuk memasok energi.

Zhang dan rekan-rekannya telah mengerjakan desain generator termoelektrik selama bertahun-tahun. Dengan perangkat yang dapat dikenakan menjadi semakin populer dalam beberapa tahun terakhir, tim ingin mengeksplorasi apakah generator yang andal ini dapat menggantikan baterai tradisional di perangkat ini, termasuk pelacak kebugaran, jam tangan pintar, dan biosensor.

“Jangan meremehkan perbedaan suhu antara tubuh kita dan lingkungan — memang kecil, tetapi eksperimen kami menunjukkan bahwa hal itu masih dapat menghasilkan tenaga,” katanya.

Gelang TEG yang fleksibel mengubah panas yang dipancarkan oleh kulit menjadi tenaga listrik dan menyalakan LED. Kredit: Yijie Liu

TEG konvensional biasanya kaku dan hanya dapat menahan kurang dari 200 kali pembengkokan. Meskipun jenis yang fleksibel dapat memenuhi persyaratan pembengkokan, kinerjanya cenderung tidak memadai. Untuk mengatasi batasan ini dan membuat perangkat lebih mudah beradaptasi dengan perangkat yang dapat dikenakan, peneliti memasang komponen listrik inti ke bahan poliuretan yang dapat direnggangkan dan lebih banyak perekat. Pengujian menunjukkan bahwa perangkat bertahan setidaknya 10.000 kali pembengkokan berulang tanpa perubahan kinerja yang signifikan.

Selain itu, TEG yang tersedia secara komersial sangat bergantung pada bismut logam langka yang tidak terjadi secara alami dalam jumlah besar. Desain baru sebagian menggantikannya dengan bahan berbasis magnesium, yang secara substansial dapat menurunkan biaya dalam produksi skala besar.

Peneliti merancang prototipe sistem elektronik bertenaga sendiri. Mereka menghubungkan LED ke pita TEG berukuran panjang 4,5 dan lebar 1,1. Kemudian, tim melilitkan pita TEG di pergelangan tangan seseorang yang suhu tubuhnya diukur pada 92,9 F dalam kondisi lingkungan sekitar. Dengan perbedaan suhu, panas yang dihasilkan generator dilepaskan dari kulit dan berhasil menyalakan LED.

“Prototipe kami sudah memiliki kinerja yang baik jika diperkenalkan ke pasar,” kata Feng Cao, penulis terkait dari Institut Teknologi Harbin, Shenzhen. Dia menambahkan bahwa dengan konverter tegangan yang tepat, sistem dapat memberi daya pada elektronik seperti jam tangan pintar dan sensor denyut nadi.

Ke depan, tim berencana untuk lebih meningkatkan desain agar perangkat dapat menyerap panas dengan lebih efisien.

“Ada peningkatan permintaan untuk energi yang lebih ramah lingkungan, dan TEG cocok, karena mereka dapat mengubah panas yang terbuang menjadi tenaga,” kata Cao. “Sementara, misalnya, energi matahari hanya dapat dihasilkan saat ada matahari, TEG dapat menghasilkan listrik dalam banyak skenario — selama ada perbedaan suhu.”


Pemanenan energi: Generator termoelektrik tercetak untuk pembangkit listrik


Informasi lebih lanjut:
Laporan Sel Ilmu Fisik, Liu et al .: “Pengkodean Molekuler Efisien dalam Urethanes Self-Immolative Multifungsi” www.cell.com/cell-reports-phys… 2666-3864 (21) 00102-8, DOI: 10.1016 / j.xcrp.2021.100412

Kutipan: Generator kecil menangkap panas yang dilepaskan oleh kulit ke perangkat yang dapat dikenakan daya (2021, 29 April) diambil pada 29 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-small-captures-skin-power-wearable.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagu togel