体を生体電池に変える新装置

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Ricky Joseph

リングやブレスレットなど、肌に触れるアクセサリーとして身につけることができ、また、体温を電気に変換する熱電発電機を採用し、人間の自然な熱を利用することができます。

この論文の主執筆者で、コロラド大学ポール・M・レディ機械工学科の准教授であるJianliang Xiao氏は、「将来的には、バッテリーを搭載せずにウェアラブル電子機器の電源を供給できるようにしたいと考えています」と述べています。

そのコンセプトは、まるで映画シリーズのようです。 マトリックス このデバイスは、表面積1平方センチメートルあたり約1ボルトのエネルギーを発生させることができます。これは、既存のほとんどの電池よりも面積あたりの電圧は低いですが、それでも時計や電子機器に電力を供給するには十分です。フィットネストラッカー

科学者たちはすでに同様の熱電デバイスを実験しているが、Xiaoのものは伸縮性があり、損傷しても自己修復が可能で、完全にリサイクルできるため、従来の電子機器に代わるよりクリーンなデバイスとなる。

"電池を使うたびに電池の消耗が激しくなり、最終的には電池の交換が必要になります。"シャオは、「私たちの熱電デバイスの良いところは、それを使って一定の電力を供給できることです」と述べています。

ハイテク

人間とロボットの融合は、暁にとって初めての試みではない。 暁らはすでに、人間の皮膚とよく似た外観と動作をするウェアラブルデバイス「電子皮膚」をデザインする実験を行っている。 ただし、このアンドロイド表皮は、機能するために外部電源に接続される必要がある。

このグループの最新の技術革新は、まずポリイミンという弾性材料でできた土台を作り、その上に薄い熱電チップを並べて、液体金属のワイヤーでつなぎ合わせるというものだ。

「私たちの設計では、非常にもろいサーモエレクトリック材料に大きなストレスを与えることなく、システム全体を伸縮させることができます」と蕭は言う。

運動すると体が温まり、その熱が周囲の冷たい空気に放射されます。 シャオの装置は、このエネルギーの流れを無駄にすることなく捕捉します。

"熱電発電機 "は人体に密着しているため、通常は環境に放散される熱を利用することができるのです。

レゴブロック

その意味で、彼はこのデザインを子供のおもちゃに例えているのです。

「小さなレゴのピースを組み合わせて大きな構造物を作るようなものです。 カスタマイズの幅が広がります」。

例えば、暁たちは、スポーツ用のリストバンドサイズで、5ボルトの電気を発生させることができると計算した。

シャオの電子皮膚のように、新しいデバイスは生体組織のように弾力性があります。 例えば、デバイスが破れた場合、壊れた端を合わせれば、わずか数分で封印されます。 また、使い終わったデバイスは、特殊な溶液に入れれば、電子部品を分離し、ポリイミンベースを溶かし、それぞれを溶解させることができます。は、再利用が可能です。

「私たちは、できるだけ安価で信頼性の高いデバイスを作りながら、環境への影響を限りなくゼロに近づけようとしています」と蕭は言う。

まだ設計上の欠陥はあるが、5〜10年後には市場に出てくると考えている。 ただ、ロボットには内緒だ。

この科学論文は、コロラド大学の情報をもとに『Science Advances』に掲載されたものです。

リッキー・ジョセフは知識の探求者です。彼は、私たちの周りの世界を理解することで、私たちは自分自身と社会全体をより良くすることができると固く信じています.そのため、彼は世界とその住民についてできる限り多くを学ぶことを人生の使命としています。ジョセフは、彼の知識をさらに深めるために、さまざまな分野で働いてきました。彼は教師であり、兵士であり、ビジネスマンでもありましたが、彼の真の情熱は研究にあります。彼は現在、大手製薬会社の研究者として働いており、長い間不治と考えられてきた病気の新しい治療法を見つけることに専念しています.勤勉さと努力により、リッキー・ジョセフは世界で最も優れた薬理学と医薬品化学の専門家の 1 人になりました。彼の名前は世界中の科学者に知られており、彼の研究は何百万もの人々の生活を改善し続けています。