혁신적인 나노 장치: 아침 달리기로 전자 웨어러블 기기 충전 가능성 발견

Seoul서리 대학교의 과학자들은 웨어러블 기기의 충전 방식을 개선할 수 있는 새로운 나노기술을 개발했습니다. 이들은 기존 모델보다 더 많은 전력을 생산하는 유연하고 에너지 효율적인 나노발전기를 만들었습니다. 이러한 나노발전기는 달리기와 같은 일상적인 움직임을 전기에너지로 변환합니다. 이 기술은 언젠가 태양광 패널만큼 효율적일 수 있습니다.

서리 대학교의 첨단기술연구소(ATI)는 레이저 기법을 통해 트라이보일렉트릭 나노발전기(TENG)를 개선했습니다. 이 개선된 발전기는 34개의 작은 에너지 수집기를 포함하고 있으며, 이들이 함께 작동하여 전하를 증가시킴으로써 장치의 성능을 크게 높였습니다. 일반적인 나노발전기는 약 10밀리와트의 에너지를 생성하지만, 이러한 새로운 장치들은 1,000밀리와트 이상의 에너지를 생산할 수 있어 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.

혁신적인 나노 발전기의 주요 특징:

• 기존 나노 발전기 대비 전력 밀도 140배 증가.
• 유연하고 가벼운 디자인으로 착용 장치 및 소형 기기에 적합.
• 레이저 기술을 활용한 확장 가능한 제조 방법으로 에너지 효율성 향상.
• 충전 재생 효과를 통해 에너지 수집 증대.
• 움직임에서 기계적 에너지를 포착하는 트리보일렉트릭 기술.

두뎀 박사는 그들의 팀이 자가 발전식 비침습적 헬스케어 센서를 개발하기 위해 이 트리보일렉트릭 기술을 활용하는 회사를 설립할 계획이라고 밝혔다. 이러한 혁신은 지속 가능한 건강 기술의 발전을 촉진하고, 센서의 정확성을 높이며, 산업적 활용을 확장하는 데 기여할 수 있다.

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향상은 웨어러블 기기의 성능을 높이는 것에 그치지 않습니다. 라비 실바 교수는 증가하는 사물인터넷(IoT) 기기가 효율적인 에너지 솔루션을 필요로 한다고 지적했습니다. 곧 500억개 이상의 IoT 기기가 존재할 것으로 예상되는 가운데, 이러한 나노제너레이터와 같은 지역의 친환경 에너지 솔루션은 매우 중요해지고 있습니다.

사용할 수 있는 가능성은 많습니다. 건강 분야에서는 침습적인 방법이나 외부 전원이 필요 없는 센서가, 특히 치매 환자를 돌보는 방식에 혁신을 가져올 수 있습니다. 스마트 홈에서는 이러한 센서들이 잦은 배터리 교체 없이 매끄럽게 작동할 수 있습니다. 보안 체계에서는 무선 센서가 모니터링을 보다 신뢰할 수 있게 할 것입니다. 환경 분야에서는 이러한 센서들이 파도나 진동 같은 자연의 운동을 활용하여 외딴 지역에서 작동할 수 있습니다.

서리 대학교의 연구자들은 그들의 연구가 미칠 잠재적 영향에 대해 기대하고 있습니다. 그들은 작은 개선에 그치지 않고 에너지 수집 방식을 혁신적으로 변화시키려는 목표를 가지고 있습니다. 이 나노발전기는 효율적인 태양광 패널 및 다양한 IoT 기기와 결합되어 더욱 지속 가능하고 자립적인 기술적 미래를 가능하게 할 수 있습니다.