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ウェアラブルジェネレーターは、何らかの電気生成システムが組み込まれた衣類です。このコンセプトには、身体の自然な動きを通じて少量の電力を供給し、携帯型電子機器を良好な充電状態に保つことを目的としたさまざまな生成システムが含まれます。
まとめ
ウェアラブル技術やウェアラブル発電に関連する素晴らしいプロジェクトは数多くあります。たとえば、ナノイオンポンプを使用して着用者の動きを電気に変換する機能を備えた衣類というコンセプトがあります。[1]これはナノテクノロジーに基づいており、筋肉量を増やし、協調性を向上させる目的で電気を生成する機能があります。[2]消防士や救急隊員などの緊急作業員は、胸部に埋め込まれたセンサーを使用して、見慣れない建物のフロアプランを作成できます。これにより、新人がベテランと同じくらい効率的に仕事を遂行できるようになります。[3]カメラが安価で小型化しているため、ウェアラブル発電機は、それらのデバイスのバッテリーをすばやく充電する方法としても役立つ可能性があります。[要出典]使用済み バッテリーを処分することによる環境負荷は、電子廃棄物の一因となっていますが、ウェアラブル発電機はこれを大幅に削減する可能性があります。[4]理論的には、スマートフォンやタブレットに電力を供給するのに十分なエネルギーを人の体温から得ることができます。[5]
エネルギー源
熱電エネルギー
熱電発電機は、体の熱を電気エネルギーに変換します。これは、ウェアラブル発電機を作成する際に最も信頼性が高く安定したエネルギー源です。人間の体温は一定であるため、一貫したエネルギー源が生成されます。また、熱電発電機は、人間の状態や位置に関係なく、常にエネルギーを捕捉する能力があります。[6]
従来の熱電発電機は柔軟性がなく脆いため、複雑な人体部位には適していません。しかし、最近の研究ではこの課題に取り組み、人体に適応するように熱電発電機を改造して、より快適に着用できるようにする方法を発見しました。この研究の成果は、伸縮性と熱電性能が向上した初の自己修復型リサイクル可能な熱電発電機システムです。[7]この技術は、記録的な高開放電圧を生み出し、顧客が特定の熱的および機械的条件に合わせてデバイスを調整できるようにします。高性能のモジュール式熱電チップ、動的共有結合熱硬化性ポリイミン、流動性液体金属がすべてシステムで使用されています。さらに、太陽光照射下での熱電性能を向上させるために、波長選択性メタマテリアル層が熱電発電機の冷側に適用されます。これは、屋外活動中にエネルギーを収穫するために不可欠です。[7]
化学エネルギー
人体の化学エネルギーはバイオ燃料電池のエネルギー源として機能し、バイオ燃料電池は微生物を利用して化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。しかし、その出力密度は電気機器の動作を維持するのに十分なエネルギーを供給するには不十分です。その結果、安定したエネルギー源を提供するためにハイブリッドエネルギーシステムが統合されました。[6]
機械エネルギー
摩擦電気、圧電、電磁エネルギーハーベスターは、人間の動きから機械的エネルギーを収集し、それを電気エネルギーに変換します。[6]
参考文献
- ^ 「Spark Suit 情報」。Serious Wheels。2011年 1 月 10 日閲覧。
- ^ 「Spark Suit information (second reference)」. Diseno-Art . 2011年1月10日閲覧。
- ^ 「MIT、消防士用ウェアラブルマップジェネレーターとしてKinectレーザーをハッキング」Tech Crunch、2012年9月25日。 2013年5月31日閲覧。
- ^ 「機器のバッテリー寿命を延ばすウェアラブル発電機」Gizmo Watch 2013年5月31日閲覧。
- ^ 「ウェアラブルファブリックがiPhoneを動かすかも」。デザインニュース。 2013年5月31日閲覧。
- ^ abc Xu, Chen; Song, Yu; Han, Mengdi; Zhang, Haixia (2021-03-17). 「新興エネルギーハーベスティング技術に基づくポータブルおよびウェアラブル自己発電システム」. Microsystems & Nanoengineering . 7 (1): 25. Bibcode :2021MicNa...7...25X. doi : 10.1038/s41378-021-00248-z . ISSN 2055-7434. PMC 8433392. PMID 34567739 .
- ^ ab レン、ウェイ;サン、ヤン。趙、東梁。アイリ、アブリミット。張、俊。石、川前。張、佳崙。耿、恵源。張潔。張、リクシア。シャオ、ジャンリャン。楊栄貴 (2021-02-12)。 「自己修復機能、リサイクル機能、レゴのような再構成機能を備えた高性能ウェアラブル熱電発電機」。科学の進歩。7 (7)。Bibcode :2021SciA....7..586R。土井：10.1126/sciadv.abe0586。ISSN 2375-2548。PMC 7875524。PMID 33568483。