บาคาร่าเว็บตรง อนาคตของไบโออิเล็คทรอนิคส์ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์สวมใส่ อุปกรณ์ฝัง และเทคโนโลยีอัจฉริยะ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการให้พลังงานที่ยั่งยืน มีการแนะนำวิธีการมากมายในการแปลงพลังงานชีวกลศาสตร์ให้เป็นไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงเพียโซอิเล็กทริกและไทรโบอิเล็กทริก ซึ่งทำงานโดยรับประจุจากการบีบอัดหรือสัมผัสวัสดุ น่าเสียดายที่คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่เหมาะสมของเทคนิคเหล่านี้และความเปราะบางต่อความชื้นแวดล้อมจำกัดประสิทธิภาพ
คำตอบอาจอยู่ที่ความยืดหยุ่นของสนามแม่เหล็ก
ซึ่งคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงภายใต้ความเค้นเชิงกล ผลกระทบนี้มักพบเห็นได้ในโลหะผสมแข็ง ซึ่งมีโมดูลัสเชิงกลสูงกว่าเนื้อเยื่อของมนุษย์อย่างมีนัยสำคัญ (แข็งมาก) เป็นผลให้วัสดุดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการผลิตพลังงานชีวกลศาสตร์ นักวิจัยที่นำโดยJun Chenจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียSamueli School of Engineering ใน ลอสแองเจลิส ได้เอาชนะความยากลำบากนี้ด้วยการกำหนดสูตรผสมโพลีเมอร์แมกนีโตอีลาสติกชนิดอ่อนชนิดใหม่ พวกเขาแบ่งปันผลลัพธ์ในวัสดุธรรมชาติ
ไมโครแม่เหล็กกระจายตัวในพอลิเมอร์การควบคุมด้วยแม่เหล็ก: ไมโครแม่เหล็กกระจายตัวในระบบรูพรุนที่อ่อนนุ่มทำให้เป็นแม่เหล็กยืดหยุ่นได้ การบีบอัดระบบจะเปลี่ยนตำแหน่งของแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโดยรวม ทีมงานได้สร้างวัสดุแม่เหล็กยืดหยุ่นที่มีรูพรุนและอ่อนนุ่มโดยการกระจายไมโครแม่เหล็กในเมทริกซ์ซิลิโคนพอลิเมอร์ ไมโครแม่เหล็กเหล่านี้กระตุ้นพฤติกรรมแม่เหล็กโดยธรรมชาติของระบบ ดังนั้นเมื่ออีลาสโตเมอร์ถูกบีบอัด สนามแม่เหล็กจะเปลี่ยนไป ผู้เขียนตั้งสมมติฐานว่าการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กนี้เกิดจากการปรับ “สายโซ่” ใหม่ของไมโครแม่เหล็กภายใต้การเปลี่ยนรูปทางกล
พวกเขายังสามารถสร้างแบบจำลองผลกระทบนี้ในทางทฤษฎี
นักวิจัยได้วางตัวเหนี่ยวนำแม่เหล็กไว้บนชั้นซิลิโคนเพื่อควบคุมพลังงานที่เกิดจากผลกระทบของสนามแม่เหล็ก ตัวเหนี่ยวนำนี้แปลงการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กเป็นกระแสไฟฟ้า ดังนั้นการเปลี่ยนรูปแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ตามการใช้งานที่ต้องการได้ ผู้เขียนเรียกระบบที่ตอบสนองด้วยไฟฟ้านี้ว่า “เครื่องกำเนิดแม่เหล็กแบบอ่อน”
การตรวจสอบสุขภาพของมนุษย์
การใช้งานจำนวนมากสำหรับการผลิตพลังงานที่สวมใส่ได้สามารถใช้ประโยชน์จากคัปปลิ้งทางไฟฟ้าที่จัดหาโดยตัวเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น ด้วยการแตะเบา ๆ ด้วยมือ ผู้เขียนสามารถชาร์จตัวเก็บประจุที่มีขนาดต่างกันได้ภายในไม่กี่วินาที เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กอีกเครื่องหนึ่งสามารถขับเคลื่อนเทอร์โมมิเตอร์แบบสวมใส่ได้ในเชิงพาณิชย์เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของร่างกาย
นอกเหนือจากการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์สวมใส่แล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังสามารถใช้เพื่อส่งพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพที่ฝังไว้ได้อย่างยั่งยืน ซึ่งยังคงเป็นเรื่องยากสำหรับเทคโนโลยีในปัจจุบัน คลื่นเสียงและอัลตราซาวนด์สามารถใช้ในการถ่ายโอนพลังงานไปยังรากฟันเทียมทางการแพทย์ผ่านเนื้อเยื่อ เพื่อแสดงให้เห็นถึงผลกระทบนี้ นักวิจัยได้ฝังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กในเนื้อเยื่อสุกรและกระตุ้นเนื้อเยื่อโดยใช้อัลตราซาวนด์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถส่งออกพลังงานได้มากกว่า 30 µW ซึ่งเป็นค่าที่เทียบได้กับค่าที่ใช้โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพ เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจและเครื่องกระตุ้นประสาท
แอปพลิเคชั่นเครื่องกำเนิดแม่เหล็ก
ใช้งานได้หลากหลาย: เครื่องกำเนิดสนามแม่เหล็กสามารถใช้เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์ตรวจสอบสุขภาพ รวมทั้งทำหน้าที่เป็นจอภาพหัวใจและหลอดเลือด สุดท้ายนี้ นักวิจัยได้ทดสอบความสามารถของอุปกรณ์ในการทำหน้าที่เป็นจอภาพหัวใจและหลอดเลือด พวกเขาพบว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สวมใส่บนข้อมือสามารถตรวจจับชีพจรของมนุษย์ได้แม้ในขณะที่เปียก ในสถานการณ์สมมตินี้ ชีพจรของหลอดเลือดแดงตามธรรมชาติทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กเปลี่ยนรูป ทำให้เกิดกระแสในตัวเหนี่ยวนำ เซ็นเซอร์นี้สามารถทำงานใต้น้ำและผ่านเหงื่อได้ เนื่องจากวัสดุสามารถกันน้ำได้อย่างแท้จริง
ก้าวไปข้างหน้า ทีมงานของ Chen ตั้งเป้าที่จะเพิ่มกำลังไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยปรับการออกแบบอุปกรณ์ให้เหมาะสม งานนี้เปิดช่องทางใหม่สำหรับการใช้งานพลังงานที่เน้นร่างกายมนุษย์เป็นศูนย์กลาง การตรวจจับและการบำบัด
โดยปกติลำแสงเลเซอร์จะมองไม่เห็นเมื่อผ่านสุญญากาศ แต่นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบอนน์ ประเทศเยอรมนี ได้ค้นพบวิธีที่จะเปิดเผยตัวเอง ความสำเร็จนี้ ซึ่งพวกเขาทำได้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าการถ่ายภาพแรมซีย์ ควรทำให้การจัดตำแหน่งเลเซอร์ด้วยความแม่นยำที่จำเป็นในการดักจับและจัดการกับอะตอมได้ง่ายขึ้น ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้อะตอมและเทคโนโลยีควอนตัมอื่นๆ
กับดักแสงใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีโฟกัสสูง (มักจะกากบาท) เพื่อสร้างการจุ่มหรือ “กระเป๋า” อย่างน้อยหนึ่งรายการในพลังงานศักย์ที่สามารถจับอนุภาคแต่ละตัวได้ ผู้ทดลองสามารถย้ายกระเป๋าเหล่านี้ไปมาได้ตามต้องการ ดังนั้นจึงขนส่งอนุภาคไปยังตำแหน่งเฉพาะในอวกาศ
เมื่อจำนวนอนุภาคในตำแหน่งเดียวกันเพิ่มขึ้น พวกมันก็เริ่มมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน “เพื่อควบคุมกระบวนการนี้ กระเป๋าทั้งหมดต้องมีรูปร่างและความลึกเท่ากัน” Gautam Ramolaนักศึกษาระดับปริญญาเอกที่ Bonn และผู้เขียนนำการศึกษาเทคนิคใหม่อธิบาย เขาเสริมว่าลำแสงเลเซอร์ที่ดักจับต้องทับซ้อนกันด้วยความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์
กับดักแสงที่เป็นเนื้อเดียวกันสูงมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับเทคโนโลยีที่ใช้อะตอมเป็นหลัก เช่น นาฬิกาตาข่ายแบบออปติคัล อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อะตอมที่ติดอยู่ การคำนวณควอนตัม และเครื่องจำลองควอนตัม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทคโนโลยีเหล่านี้ทำงานภายใต้สุญญากาศเพื่อรักษาสถานะควอนตัมที่ละเอียดอ่อนของอะตอม อนุภาคอื่นๆ บางส่วนจึงมีอยู่เพื่อกระจายหรือสะท้อนแสงเลเซอร์ และด้วยเหตุนี้จึงเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับโปรไฟล์ความเข้มของลำแสง บาคาร่าเว็บตรง
