Perangkat baru yang dapat dikenakan mengubah tubuh menjadi baterai
Engineering

Perangkat baru yang dapat dikenakan mengubah tubuh menjadi baterai


Sebuah pembangkit listrik termoelektrik dipakai sebagai cincin. Kredit: Xiao Lab

Para peneliti di University of Colorado Boulder telah mengembangkan perangkat baru yang dapat dikenakan dengan biaya rendah yang mengubah tubuh manusia menjadi baterai biologis.

Perangkat, dijelaskan hari ini di jurnal Kemajuan Sains, cukup elastis sehingga Anda bisa memakainya seperti cincin, gelang, atau aksesori lain yang menyentuh kulit Anda. Ini juga memanfaatkan panas alami seseorang — menggunakan generator termoelektrik untuk mengubah suhu internal tubuh menjadi listrik.

“Di masa mendatang, kami ingin dapat memberi daya pada perangkat elektronik Anda yang dapat dikenakan tanpa harus menyertakan baterai,” kata Jianliang Xiao, penulis senior makalah baru dan seorang profesor di Departemen Teknik Mesin Paul M. Rady di CU Boulder .

Konsep ini mungkin terdengar seperti sesuatu dari serial film The Matrix, di mana ras robot telah memperbudak manusia untuk memanen energi organik mereka yang berharga. Xiao dan rekan-rekannya tidak terlalu ambisius: Perangkat mereka dapat menghasilkan sekitar 1 volt energi untuk setiap sentimeter persegi ruang kulit — lebih sedikit voltase per area daripada yang disediakan oleh kebanyakan baterai yang ada tetapi masih cukup untuk memberi daya pada elektronik seperti jam tangan atau pelacak kebugaran.

Para ilmuwan sebelumnya telah bereksperimen dengan perangkat termoelektrik yang serupa, tetapi perangkat Xiao elastis, dapat sembuh sendiri saat rusak dan dapat didaur ulang sepenuhnya — menjadikannya alternatif yang lebih bersih untuk elektronik tradisional.

“Setiap kali Anda menggunakan baterai, Anda menghabiskan baterai itu dan, pada akhirnya, perlu menggantinya,” kata Xiao. “Hal yang menyenangkan tentang perangkat termoelektrik kami adalah Anda dapat memakainya, dan ini memberi Anda daya yang konstan.”

Bling berteknologi tinggi

Proyek ini bukanlah upaya pertama Xiao untuk menggabungkan manusia dengan robot. Dia dan koleganya sebelumnya bereksperimen dengan merancang “kulit elektronik”, perangkat yang dapat dikenakan yang terlihat, dan berperilaku, seperti kulit manusia asli. Namun, epidermis android itu harus dihubungkan ke sumber daya eksternal agar berfungsi.

Sampai sekarang. Inovasi terbaru grup ini dimulai dengan alas yang terbuat dari bahan elastis yang disebut polimina. Para ilmuwan kemudian memasukkan serangkaian chip termoelektrik tipis ke dasar itu, menghubungkan semuanya dengan kabel logam cair. Produk akhir terlihat seperti persilangan antara gelang plastik dan miniatur motherboard komputer atau mungkin cincin berlian.

“Desain kami membuat seluruh sistem dapat direntangkan tanpa menimbulkan banyak tekanan pada bahan termoelektrik, yang bisa sangat rapuh,” kata Xiao.

Anggap saja Anda keluar untuk jogging. Saat Anda berolahraga, tubuh Anda memanas, dan panas itu akan menyebar ke udara sejuk di sekitar Anda. Perangkat Xiao menangkap aliran energi itu daripada membiarkannya terbuang percuma.

“Generator termoelektrik berada dalam kontak dekat dengan tubuh manusia, dan mereka dapat menggunakan panas yang biasanya dibuang ke lingkungan,” katanya.

Balok lego

Dia menambahkan bahwa Anda dapat dengan mudah meningkatkan kekuatan itu dengan menambahkan lebih banyak blok generator. Dalam hal ini, dia membandingkan desainnya dengan mainan anak-anak yang populer.

“Yang bisa saya lakukan adalah menggabungkan unit-unit yang lebih kecil ini untuk mendapatkan unit yang lebih besar,” ujarnya. “Ini seperti menyusun sekumpulan potongan Lego kecil untuk membuat struktur besar. Ini memberi Anda banyak opsi untuk penyesuaian.”

Xiao dan rekan-rekannya menghitung, misalnya, bahwa seseorang yang berjalan cepat dapat menggunakan perangkat seukuran gelang olahraga biasa untuk menghasilkan listrik sekitar 5 volt — yang lebih banyak daripada yang dapat dikumpulkan banyak baterai jam tangan.

Seperti kulit elektronik Xiao, perangkat baru ini sekuat jaringan biologis. Jika perangkat Anda robek, misalnya, Anda dapat mencubit ujung yang patah, dan mereka akan menutup kembali hanya dalam beberapa menit. Dan setelah selesai dengan perangkat tersebut, Anda dapat mencelupkannya ke dalam larutan khusus yang akan memisahkan komponen elektronik dan melarutkan basa polimin — masing-masing dan setiap bahan tersebut kemudian dapat digunakan kembali.

“Kami mencoba membuat perangkat kami semurah dan seandal mungkin, sementara juga memiliki dampak yang mendekati nol terhadap lingkungan,” kata Xiao.

Meskipun masih ada masalah dalam desainnya, dia berpikir bahwa perangkat grupnya dapat muncul di pasar dalam lima hingga 10 tahun. Jangan beri tahu robot. Kami tidak ingin mereka mendapatkan ide.


‘Kulit elektronik’ menjanjikan alternatif yang murah dan dapat didaur ulang untuk perangkat yang dapat dikenakan


Informasi lebih lanjut:
W. Ren el al., “Generator termoelektrik yang dapat dikenakan berkinerja tinggi dengan kemampuan pemulihan sendiri, daur ulang, dan konfigurasi ulang seperti Lego,” Kemajuan Sains (2021). advances.sciencemag.org/lookup… .1126 / sciadv.abe0586

Disediakan oleh University of Colorado di Boulder

Kutipan: Perangkat baru yang dapat dikenakan mengubah tubuh menjadi baterai (2021, 10 Februari) diambil pada 10 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-wearable-device-body-battery.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 disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG