Человек как источник энергии. Сам себе батарейка

Физиологические процессы, такие как метаболизм, дыхание, движение и кровообращение, генерируют различные формы энергии локально и глобально в организме человека.

Методы сбора энергии преобразуют механические, тепловые, биоэлектрические и биохимические источники энергии в электрическую энергию. Несмотря на то, что за последнее десятилетие были достигнуты значительные успехи, эти энергетические методы обычно позволяют достичь низкой плотности мощности <0,1 мкВт/мм2 и попрежнему требуют дальнейшего совершенствования для удовлетворения основных требований к микроприборам.

Генерация дополнитель ной энергии из организма человека, становится жиз ненно необходима для пита ния, повышения надежности и срока службы имплантируемых сборщиков энергии.

Пьезоэлектрические материалы осуществляют обратимое преобразование механической энергии в электрическую за счет линейного взаимодействия между их электрическим и механическим состояниями кристалла. Материалы для сбора энергии включают цирконат титанат свинца и бессвинцовые альтернативы, такие как BaTiO3, Na0,5Bi0,5TiO3 и K0,5 Bi0,5TiO3 из-за их нетоксичности и высокого пьезоэлектрического коэффициента.

Минимизация механического несоответствия между устройством сбора энергии и мягкими движущимися тканями имеет решающее значение для производительности и безопасности. Основываясь на ранних работах с пьезоэлектрическими пучками, были продемонстрированы гибкие пьезоэлектрические устройства сбора с использованием гибких подложек, покрытых пьезоэлектрическими нанопроволочками или тонкими пленками.

Продолжение статьи читайте в ноябрьском номере журнала "Наука и техника" за 2020 год.  Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.

В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой