[TFCD] Биосовместимые ферроэлектретные наногенераторы как носимые: 6 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В этом руководстве будет проверено применение биосовместимых ферроэлектретных наногенераторов (FENG) на рынке носимых устройств. FENG могут генерировать энергию при сгибании или складывании и, следовательно, сжимаются. Прикрепив FENG к человеческому телу, можно увеличить мощность. генерируется ходьбой.

Поскольку эти FENG все еще находятся в стадии разработки и поэтому их трудно получить, в этом элементе был использован обычный датчик изгиба. Используя обычные датчики изгиба, мы сможем измерить размер и частоту изгибов.

Шаг 1: необходимость

- Датчик гибкости [4,5 дюйма]

- Резистор [10000к]

- Ардуино Уно

- Макетная плата + перемычки

- ЖК-экран

- Паяльник

- припой

- Лента

Шаг 2: Схема

Выше вы можете увидеть, как мы подключили датчик изгиба. Желательно использовать сопротивление 10000 Ом.

В этом примере было решено использовать ЖК-экран, чтобы можно было легко прочитать значения. Однако в этом нет необходимости.

Шаг 3: Код

Следующий код используется для считывания данных. В этом примере мы выбрали задержку в 100 мс.

Шаг 4: пайка

После проверки кода и успешного считывания гибким датчиком угла и соответствующего сопротивления (в случае пьезоэлектрического датчика оно будет пропорционально генерируемой энергии), самое время припаять датчик к проводу. В зависимости от настройки, длины в два метра будет достаточно, чтобы двигаться свободно.

Шаг 5: Присоединение сенсора к объекту

После пайки датчик прикрепляется к испытуемому. Убедитесь, что у испытуемого есть гибкая одежда (желательно термоодежда), а датчику достаточно места для сгибания.

В этом случае для этого нужно прикрепить датчик с одной стороны и направить его с другой стороны.

Шаг 6: считайте данные

После присоединения датчика пора собирать данные. позвольте испытуемому немного поработать и измерить значения.

Вывод данных, когда датчик прикреплен к задней части колена, дает противоречивые значения. Поскольку флексиметр фиксируется только с двух сторон, можно увидеть много короблений. Это можно исправить, вплетив датчики в одежду. Значения на внешней стороне колена показывают синусоидальный график, показывающий, что (при нормальном темпе бега) датчик изгибается и расслабляется каждые 0,8 секунды.

Основываясь на нашем прототипе, мы уверены, что внедрение FENG на рынок носимых устройств - это реальный вариант. Однако, поскольку наногенераторы все еще находятся в разработке и поэтому пока не доступны для потребителей, мы не можем сделать оценку того, сколько энергии может быть произведено одним датчиком.