[TFCD] Biokompatibilni feroelektrični nano-generatorji kot nosljivi: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V tej vadnici bo preizkušena uporaba biokompatibilnih feroelektričnih nano-generatorjev (FENG-jev) na nosljivem trgu. FENG-ji lahko ustvarijo energijo, ko so upognjeni ali prepognjeni in se zato stisnejo. S pritrditvijo FENG-jev na človeško telo bi lahko moč nastane s hojo.

Ker so ti FENG -ji še v fazi razvoja in jih je zato težko pridobiti, je bil v tem vdolbinici uporabljen običajen senzor upogibanja. Z uporabo običajnih senzorjev upogibanja bomo lahko merili velikost in pogostost ovinkov.

1. korak: Nujnosti

- Prilagodljiv senzor [4,5 "]

- upor [10000k]

- Arduino Uno

- Okvir + žice za skakanje

- LCD zaslon

- spajkalnik

- spajkanje

- trak

2. korak: vezje

Zgoraj lahko vidite, kako smo povezali senzor flex. Priporočljivo je, da uporabite upor 10 000 Ohmov.

V tem primeru smo se odločili za uporabo LCD zaslona, tako da lahko vrednosti enostavno beremo. To pa ni potrebno.

3. korak: Koda

Naslednja koda se uporablja za branje podatkov. V tem primeru se odločimo za zamudo 100 ms.

4. korak: Spajkanje

Ko je koda preizkušena in senzor upogibanja uspešno odčita kot in ustrezen upor (v primeru piezo senzorja bo sorazmeren z ustvarjeno energijo), je čas, da senzor spajkate na žico. Odvisno od nastavitve bo dolga dva metra zadostovala za prosto gibanje

5. korak: pritrditev senzorja na subjekt

Po spajkanju je senzor pritrjen na preskušanca. Poskrbite, da ima moški prožna oblačila (po možnosti termo oblačila) in da ima senzor dovolj prostora za upogibanje.

V tem primeru to storite tako, da senzor pritrdite na eno stran in ga usmerite na drugo stran.

6. korak: Preberite podatke

Po priključitvi senzorja je čas za zbiranje podatkov. naj preizkusna oseba malo teče in izmeri vrednosti.

Izhodni podatki, ko je senzor pritrjen na zadnji del kolena, dajejo neskladne vrednosti. Ker je fleksimeter pritrjen samo na dveh straneh, je mogoče videti veliko upogibanja. To bi lahko odpravili s prepletanjem senzorjev v oblačilih. Vrednosti na zunanji strani kolena prikazujejo sinusoidni graf, ki kaže, da je (pri normalnem tempu teka) senzor upognjen in sproščen vsakih 0,8 sekunde.

Na podlagi našega prototipa smo prepričani, da je implementacija FENG -ov na trg nosljive opreme realna možnost. Ker pa so nanogeneratorji še v razvoju in so zato potrošnikom še na voljo, ne moremo oceniti, koliko energije je mogoče ustvariti na senzor.