Вместо того, чтобы создавать гибкие батареи за счет их плотности и надежности энергии, ученые используют мобильные сегменты, сообщает kratko-news.com.
Портативные устройства — небольшие компактные портативные системы, содержащие датчики сбора данных с измерениями разных параметров наших тел. Для питания этих непроводных датчиков требуются гибкие и легкие батареи, способные адаптироваться к конкретному материалу и обеспечить необходимую энергию в течение длительного времени. Микро-батареи, разработанные Институтом надежности и микроинтеграции Фраунгофера, являются технической основой для этой новой технологической тенденции.
Переносные устройства наиболее известны в медицине, где они используются для сбора данных о здоровье, не нарушая ритмов повседневной жизни пациентов. Поскольку датчики легкие, гибкие и скрытые в одежде, это удобный способ для непрерывного наблюдения.
Со временем технологии получили другие «ежедневные» приложения, такие как фитнес-браслеты, которые измеряют пульс спортсменов во время бега. «Умная одежда» уже популярна — одежда со встроенными датчиками. Ожидается, что к 2020 году этот сегмент достигнет рыночной стоимости в 72 миллиарда евро.
Проблемы
Электропитание всех этих интеллектуальных аксессуаров является серьезной технической задачей. Существует ряд технических соображений, которые необходимо выполнять одновременно — долговечность и высокая плотность энергии, малый вес, максимальная гибкость и минимальный размер. Все это необходимо учитывать.
У ученых Fraunhofer IZM был разработан прототип умного браслета, который буквально собирает данные «из первых рук». Гибкая силиконовая лента является самой интересной с тремя блестящими зелеными батареями. Имея емкость 300 мАч, эти батареи обеспечивают питание браслета. Они могут хранить энергию на 1,1 Вт и ежегодно теряют менее трех процентов своей зарядной емкости.
Благодаря этим параметрам новый прототип обладает гораздо большей производительностью, чем смарт-браслеты, доступные на рынке до сих пор. Это позволяет браслету поставлять энергию даже для очень требовательных портативных устройств.
Успех благодаря сегментации
Сегментация — это рецепт успеха в этом случае, объясняет Роберт Хан, научный сотрудник отдела радиочастотных систем ИЗРМ и Smart Sensors отдела Fraunhofer.
«Если вы сделаете батарею чрезвычайно гибкой, она будет иметь очень низкую плотность энергии, поэтому гораздо лучше использовать сегментированный подход», — сказал он.
Вместо того, чтобы сделать батареи чрезвычайно гибкими, за счет их плотности и надежности энергии, ученые в институте сосредоточились на разработке очень маленьких и мощных батарей в сочетании с «оптимизированной технологией сборки». Сегменты аккумулятора являются съемными. Другими словами, интеллектуальная группа является гибкой, сохраняя при этом гораздо больше энергии, чем другие смарт-браслеты, доступные на рынке.
Индивидуальные решения
В разработке переносных батарей группа Fraunhofer IZM объединила новые подходы с многолетним опытом развития, адаптированные к конкретным потребностям клиентов. «Мы работаем со многими компаниями, чтобы разработать для них подходящую батарею, — объясняет эксперт по электронике.
