비즈니스 기회
인간의 움직임에서 에너지 수확
인간 활동에는 많은 기계적 에너지가 있지만 인간 활동은 주파수가 낮고 불규칙합니다. 따라서 기존의 전자기 발전 모드는 인체의 정상적인 활동에 영향을 미치지 않고는 이 에너지를 효율적으로 수집할 수 없습니다.
마찰전기 나노발전기(TENG)라고 하는 새로운 에너지 수확 방법은 기계적 진동, 음파, 빗방울 등과 같은 저주파 및 불규칙한 기계적 에너지를 효율적으로 수집할 수 있습니다. 그러나 ENG의 유연성, 신축성 및 착용성을 달성하는 것은 인체에서 에너지를 수확하기 위한 전제 조건입니다. 따라서 과학자들의 임무는 TENG을 웨어러블하게 만드는 것입니다.
TENG의 유연성과 신축성을 달성하기 위한 현재의 방법은 대부분 재료 자체의 특성에 의존합니다.
이에 대한 해결책으로 중국 과학자 팀은 종이 절단 기술을 TENG의 개발에 적용했습니다. 그들은 종이 절단 방법을 사용하여 신축성이 없는 재료를 기반으로 신축성, 통기성 및 착용 가능한 TENG을 만들었습니다.
웨어러블 TENG은 전자 장치의 대기 시간을 연장하고 자체 전원 공급까지 가능하게 할 것으로 예상됩니다. 웨어러블 전자 장치를 위한 현장 에너지 솔루션은 웨어러블 전자 장치 분야에서 큰 응용 전망을 가지고 있습니다.
Kai Dong 교수는 "전원 공급 장치는 웨어러블 전자 장치 개발의 병목 현상입니다. 현재 웨어러블 전자 장치는 일반적으로 에너지 공급을 위해 전통적인 화학 배터리에 의존하므로 웨어러블 전자 장치의 지속 가능성이 제한됩니다. 웨어러블 전자 장치에 공급하기 위해 인간의 동작 에너지를 수확하는 것은 현장 전력 솔루션을 실현하는 이상적인 방법입니다."
"마찰전기 나노발전기(TENG)은 인간 운동의 기계적 에너지를 전기 에너지로 효율적으로 변환할 수 있는 새로운 에너지 변환 기술입니다. 웨어러블 전자 제품은 소형화와 유연성을 향해 나아가고 있습니다. 전원 공급 장치인 웨어러블 TENG은 웨어러블 전자 제품의 발전 추세와 일치합니다."
"인체 일상활동의 기계적 에너지를 전기에너지로 변환해 전자제품의 배터리 수명을 연장하고 자가전력까지 달성할 수 있어 향후 웨어러블 전자제품의 에너지 공급 형태가 바뀔 것으로 기대된다"고 덧붙였습니다.
이 기술은 웨어러블 전자 제품의 개발을 촉진하고 친환경적이고 편리한 에너지 공급 방법을 개발할 것으로 기대됩니다. 이 연구는 Materials Futures 저널에 게재되었습니다.
이상의 기사는 2024년 3월 11일 TechXplore에 게재된 “Harvesting human motion energy: The promise of wearable triboelectric nanogenerators”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 추가 정보 : https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2752-5724/ad2f6a
* 정보 출처 : https://techxplore.com/news/2024-03-harvesting-human-motion-energy-wearable.html