Vücut Isısı Hafif Giyilebilir Teknolojiye Güç Sağlıyor
Massachusetts Üniversitesi’ndeki araştırmacılar insan vücudunun ısısını kullanarak giyilebilir materyallere güç sağlayabilmek amacıyla düşük maliyetli bir yöntem geliştirdi.
Bilim insanları spor takip cihazlarına benzeyen küçük cihazlara güç sağlayabilmek için vücut ısısını toplayabilen bir kumaş geliştirdi.
Malzeme alanında çalışan kimyager Trisha Andrew ve doktora öğrencisi Linden Allison’un geliştirdiği kumaş vücut sıcaklığı ile ortam arasında bir fark olduğunda ortaya çıkan “termoelektrik” efekti kullanıyor.
Geliştirilen bu kumaş yüksek elektrik ve düşük ısı iletkenliğine sahiptir ve bu etki kullanılarak elektrik yükleri sıcak bölgeden soğuk bölgeye taşınmış olur. Bu nedenle, bilim insanları vücut ısısını giyilebilir materyaller için güç kaynağı olarak tanımladı.
Vücut Sıcaklığı Sonsuz Bir Enerji Kaynağıdır
Bu enerji kaynağını toplayabilen mevcut kumaşlar maliyetli, zehirli veya düşük verime sahiptir.
Andrew “Geliştirdiğimiz teknoloji her gün üretilebilen, buharla basılmış biyouyumlu, esnek, hafif polimer filmlerine ve yüksek ısıl gerilim sağlayan yüksek termoelektrik özelliklere sahiptir. Bu da, küçük cihazlara güç sağlamanın ucuz bir yoludur” diyor.
İki bilim insanı termopil olarak bilinen bir cihazda sıcaklık gradyanını ayarlayabilen termoelektrik giysiler geliştirebilmek için yünün ve pamuğun düşük ısıyı doğal olarak taşıma özelliğinden yararlandı.
Bu teknoloji uzun süreli giyinme durumunda bile sıcaklığı elektrik enerjisine dönüştürür. Allison ve Andrew “Temel olarak, cihaz topluluğunda uzun zamandır devam eden bir sorunu çözebilmek için kumaşların temel yalıtım özelliğinden yararlandık” diyor.
“Bu çalışmanın giyilebilir teknoloji için yeni enerji kaynakları keşfetmek ve akıllı giysiler geliştirmek isteyen tasarımcılar için ilgi çekici olacağına inanıyoruz.”
Kumaş, Yünün Doğal Özelliklerinden Yararlanıyor
Bilim insanları poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT – CI) olarak bilinen iletken bir polimeri sıkı dokumalı ve ticari olarak temin edilebilen pamuklu bir kumaş parçasının üzerine buharla basarak fikirlerinin ilk örneğini geliştirdi. Bu daha sonra ele giyildiğinde 20 milivolttan da yüksek ısıl gerilimler üreten giyilebilir bir bandın içine entegre edildi.
Örnek, malzemenin gücünü ve dayanıklılığını test etmek için manipüle edildi ve yıkandı. Malzemenin performansı buharla basılan PEDOT- CI’nın mekanik sağlamlığını teyit etti ve işlemlerden sonra çatlama veya ayrılma gözlemlenmedi.
Ter, Termogerilimi Artırmada Faydalı Olabilir
Ter kumaşın kol bandının ısıl gerilim çıkışını artırmıştır çünkü nemli malzemelerin ısıyı kuru malzemelerden daha iyi ilettiği bilinmektedir. Kullanıcının cildi ile bant arasına ısı yansıtıcı plastik bir tabaka eklenerek aşırı ısı transferi engellenebilir.
Araştırma Advanced Materials Technologies’de yayımlandı.
Özetle, araştırmacılar “Reaktif buhar kaplama işlemiyle geleneksel olarak üretilen cihazlara göre düşük sıcaklık farklarında oldukça yüksek termoelektrik güç faktörlerine sahip, mekanik olarak dayanıklı kumaş termopiller yarattığını gösteriyoruz” diyor.
“Ayrıca, sürekli aşınmasına rağmen sıcaklık gradyanlarının korunmasına izin veren termopillerin giysilere doğal olarak entegre edilmesinin en iyi uygulamalarını tanımlıyoruz.”
Araştırma, giyilebilir teknolojiyi güçlendirmek için kullanılabilecek daha ekonomik ve toksik olmayan kumaşların önünü açabilir.
Kaynak: interestingengineering.com
