تولید منسوج هوشمند خود شارژ شونده هیبریدی برپایه نانوژنراتور پیزو/تریبوالکتریک به منظور پایش علائم حیاتی بدن
بازار منسوجات هوشمند چشم انداز روشنی را طی سالهای آینده نشان می دهد و سرمایه گذاری های بسیاری در سطح جهان برای توسعه روشهای تولید و ارتقای کارایی این محصولات می شود. با پیشرفت فناوری و ادغام هوش مصنوعی، حسگرها و دادهکاوی، انتظار میرود که فناوریهای پوشیدنی در آینده نیز بهطور پویا و بهتر ترقی کنند و تجربه کاربری را به مراتب بهبود بخشند. بکارگیری فناوری های نوین میتواند منجر به تولید لباسهای الکترونیکی هوشمندی شود که با استفاده از حرکات فیزیکی بدن، انرژی الکتریکی تولید میکنند.
بازار منسوجات هوشمند چشم انداز روشنی را طی سالهای آینده نشان می دهد و سرمایه گذاری های بسیاری در سطح جهان برای توسعه روشهای تولید و ارتقای کارایی این محصولات می شود. با پیشرفت فناوری و ادغام هوش مصنوعی، حسگرها و دادهکاوی، انتظار میرود که فناوریهای پوشیدنی در آینده نیز بهطور پویا و بهتر ترقی کنند و تجربه کاربری را به مراتب بهبود بخشند. بکارگیری فناوری های نوین میتواند منجر به تولید لباسهای الکترونیکی هوشمندی شود که با استفاده از حرکات فیزیکی بدن، انرژی الکتریکی تولید میکنند. برداشت انرژی های هدر رفتنی با کمک مبدل های انرژی مکانیکی به الکتریکی با توجه به معضل جهانی انرژی، از جمله رویکردهای نوین در توسعه محصولات میکروالکترونیک مبتنی بر سازوکار پیزوالکتریک و تریبوالکتریک می باشد. امروزه توسعه منسوجات خود شارژ شونده با استفاده از نانو مولدهای تریبوالکتریک و پیزوالکتریک به عنوان پارچه هوشمند با قابلیت برداشت و ذخیره انرژی پیشرفت چشمگیری داشته است. ذخیره انرژی ایجاد شده به واسطه انرژی های جنبشی و حرکتی در پارچه از طریق این ژنراتورها امکان پذیر است که می توان از آن در وسایل الکترونیکی پوشیدنی استفاه کرد. شارژ دستگاههای الکترونیکی کم مصرف توسط فناوریهای برداشت انرژی های محیطی، نه تنها آنها را از وابستگی به باتری های حجیم رهایی می بخشد، بلکه پایه و اساس توسعه پایدار را در این بازار نسبتًا جدید از نقطه نظر حداقل استفاده از سوختهای فسیلی ایجاد می کند. لازم به ذکر است که با وجود توسعه این نانوژنراتورها هنوز این محصولات به صورت تجاری در بازار داخل و خارج به فروش نمی رسند و لذا لزوم تحقیق در این حوزه جهت دستیابی به نمونه تجاری ضروری به نظر می رسد.
ژنراتور تریبوالکتریک یک فناوری نوپا است که برای بازیافت انرژی های آزاد شده توسط حرکات کوچک بدن مورد توجه بسیار قرارگرفته است. اساس ژنراتورهای تریبوالکتریک بر مبنای جمع آوری بار از طریق القای الکترواستاتیک است و به محض تماس فیزیکی دو ماده متفاوت بار الکترواستاتیک از طریق انتقال یون و یا الکترون بر روی سطح پلیمر تریبوالکتریک ایجاد می شود. از طرفی پیزوالکتریکها، موادی هستندکه قابلیت تبدیل انرژی مکانیکی والکتریکی به یکدیگر را دارند و به عنوان یکی از گزینه های مناسب برای استفاده در ابزارهای خود شارژ شونده مطرح هستند. از طریق ژنراتورهای پیزوالکتریک در منسوجات هوشمند می توان قابلیت شارژ وسایل الکترونیکی قابل حمل از طریق حرکات مکانیکی بدن (خمش، حرکت، تنش، کرنش و غیره)، طراحی و ساخت سنسورهای مراقبت و نظارت بر رفتار فیزیکی بدن و حتی علائم حیاتی بدن را تامین کرد. لذا در این طرح ساخت نانوژنراتوهای هیبریدی چند لایه بر پایه ترکیب مواد پلیمری پیزوالکتریک و تریبوالکتریک به منظور کارایی و عملکرد بالاتر در منسوجات هوشمند دنبال می شود.
ارسال نظر