БИОТЕХНОЛОГИЯ: Энерго-Сбор Фильмы нашел державы медицинских приборов
Инженеры из Принстонского Univ. разработали фильмов состоит из керамических nanoribbons встроенных на силиконовые резиновые листы, которые могут использовать естественные движения тела, такие, как дышать и ходить, к власти электронных устройств. В дополнение к производству электроэнергии, когда он сгибается, материал также изгибает, когда электрический ток подводится к ней, возможно, открыть двери и для других типов приложений, таких, как в микрохирургии устройств.
Команда Принстон первых успешно сочетать силикона и nanoribbons из ЦТС (ЦТС), керамические материалы, пьезоэлектрические - то есть. он генерирует электрическое напряжение, когда давление примененные к нему.
Задача заключается в оказании пьезокерамики гибкой, что было сделано за счет печатания пьезоэлектрических материалов на растягивающийся резиновой подложки. Условия роста кристаллов для керамической имеют решающее значение для достижения высокой производительности - высокие температуры и тщательно подобранные роста подложки не требуется. Это ограничивает совместимость высокоэффективных пьезо с гибкой резины или пластмассы.
Для решения этой проблемы и создать по выработке электроэнергии листов, команда первой сфабрикованы PZT nanoribbons при высоких температурах. Затем, в рамках отдельного процесса в условиях окружающей среды, они встроенных этих лент в четкие листов из силиконовой резины для создания пьезо-резиновой крошки.
ЦТС является наиболее эффективным из всех пьезоэлектрических материалов, способных преобразовать 80% от механической энергии применяются к нему в электрическую энергию. "Это один 00 раз эффективнее, чем кварц, другой пьезоэлектрического материала", говорит Майкл Макалпайн, профессор механической и аэрокосмической инженерии, которые привели проекта. "Вы не генерируют много энергии при ходьбе или дыхания, так что вы хотите, чтобы использовать его как можно более эффективно".
Поскольку силикон биосовместимых, она уже используется для косметических имплантатов и medicai устройств. "Новая электропроводка заготовки устройства могут быть имплантированы в тело постоянно мощности медицинских приборов, и организм не будет отвергать их", говорит Макалпайн. Расположенный в отношении легких, листы материала можно использовать дыхание движений к власти кардиостимуляторов, устраняя тем самым необходимость хирургической замены батарей, что власть устройств. Обувь из материалов не может в один прекрасный день урожай стук ходьбе и бегу к власти мобильных электрических устройств.
"Вся прелесть этого является то, что он масштабируется". говорит Yi Ци, докторской исследователь, который работает с Макалпайн. "Как мы лучше на то, чтобы эти чипы, мы сможем сделать больше и больше листов из них, которые соберут больше энергии."
"Мотивы данной работы является придумать надежный источник питания для портативной электроники и медицинского оборудования", говорит Макалпайн. "По сравнению с память, процессор, жесткие диски и т.д., источник питания или батарея был самым медленным в рост, когда мы говорим о мобильных вычислительных систем. С другой стороны, человеческий организм представляет собой идеальный источник энергии, если мы можем использовать тела движений, таких, как ходьба или дыхание. Это будет особенно удобно для имплантируемых медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы или инсулиновых помп, поскольку в настоящее время операции, необходимые для замены батареек. Если бы мы могли заменить тех, батареи власть непосредственно, найденным на непрерывном движении легких , это может существенно улучшить качество жизни пациентов ".
По Макалпайн. специально разработанные умные электроды, необходимые для доступа электрической энергии использовалось в материалах. Команда близок к завершению полнофункциональный прототип устройства и наращивания производительности до уровня, который служит источником питания портативной электроники.
