デバイスは、人間の動きを通じてウェアラブルセンサーに電力を供給します

心拍数、体温、血糖値と代謝副産物のレベルを監視できる安価なウェアラブルセンサーの出現により、研究者はこれまで不可能だった方法で人間の健康を監視できるようになりました。しかし、すべての電子機器と同様に、これらのウェアラブルセンサーには電源が必要です。バッテリーはオプションですが、かさばり、重く、充電が不足する可能性があるため、必ずしも理想的ではありません。

研究者たちは現在、人が動き回るときに生成される運動エネルギーを収集することにより、ワイヤレスウェアラブルセンサーに電力を供給する方法を開発しました。このエネルギーハーベスティングは、人の皮膚に取り付けられた材料（テフロン、銅、およびポリイミド）の薄いサンドイッチを使用して行われます。人が動くと、これらの材料のシートが銅とポリイミドでできた滑り層にこすりつけられ、少量の電気が発生します。摩擦電気として知られるこの効果は、カーペット敷きの床を歩いて金属製のドアノブに触れた後に受ける静電気ショックによって最もよく示されます。

摩擦電気発電機（ナノ発電機）は、胴体に固定された固定子と、腕の内側に取り付けられたスライダーを備えています。人間の動きの間にスライダーが固定子に対してスライドし、同時に電流が生成されます。ナノ発電機は、市販のフレキシブル回路基板で作られました。

ナノ発電機は多くの電気を生成しません。 40ワットの電球に電力を供給するためには、表面積が100平方メートルのデバイスが必要になります。ウェアラブルセンサーの電力要件は低く、システムは、センサーから読み取り値を取得し、Bluetoothを介して携帯電話にデータをワイヤレスで送信するのに十分な電荷が得られるまで、生成された電力をコンデンサーに保存します。人が移動すればするほど、センサーがデータを収集できる頻度が高くなります。しかし、その人がかなり座りがちな人であっても、センサーは最終的には動作するのに十分な電力を蓄積します。

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