Pronalaženje bezbednog i efikasnog izvora napajanja je ključni korak u razvoju takvih elektronskih uređaja.

 ”Ako predlažemo da sistem boravi u telu duže vreme, napajanje postaje ključno. Imajući mogućnost prenosa napajanja bežično, to nam otvara nove mogućnosti i tako smo i pristupili ovom problemu”, rekao je Đovani Traverso, istraživački partner na Koh institutu za integrativno istraživanje raka, gastroenterolog i inženjer biomedicine.

 Nova strategija koja je opisana u časopisu ”Scientific Reports” zasniva se na bežičnom prenosu energije iz antene koja se nalazi izvan tela u drugu antenu koja se nalazi u digestivnom traktu. Ovom metodom se omogućuje dovoljno snage da se pokrenu senzori koji bi mogli da prate puls, temperaturu ili nivoe pojedinih nutrijenata ili gasova u stomaku.

 ”U ovom trenutku ne postoji način da izmerimo stvari kao što su temperatura tela ili koncentracija mikroelemenata na duži vremenski period, a sa ovim uređajima možemo početi da radimo istraživanja takvog tipa”, rekao je Abubakar Abid, bivši student MIT-a.

Bežični prenos energije

 Istraživački tim je radio nekoliko godina na različitim vrstama ”uređaja za gutanje”, uključujući i senzore koji mogu pratiti vitalne znake i uređaje za isporuku lekova koji mogu ostati u digestivnom traktu nedeljama ili mesecima. Za napajanje ovih uređaja, tim je istraživao različite opcije uključujući i galvanski element koji je omogućio interakcije sa želudačnom kiselinom. Međutim, nedostatak korišćenja ove vrste baterija je da metalne elektrode prestaju sa radom tokom vremena. U njihovom najnovijem istraživanju tim želi da smisli način da napaja uređaje bez upotrebe elektroda, što im omogućava da ostanu u digestivnom traktu neodređeno vreme.

 Istraživači su najpre razmotrili mogućnost korišćenja bežičnog prenosa energije između dve antene koje se nalaze na veoma malim rastojanjima. Ovaj pristup se koristi za punjenje mobilnih telefona, ali pošto antene moraju biti veoma blizu, istraživači su shvatili da ova metoda ne bi funkcionisala jer bi antene bile udaljene 5-10 centimetara.

 Umesto toga, odlučili su da istraže prenos koji može da prenese energiju preko većih udaljenosti. Istraživači sa Stanford Univerziteta su nedavno istraživali ovu metodu za napajanje pejsmejkera, ali niko nije pokušao da je koristi za napajanje uređaja u digestivnom traktu. Koristeći ovaj pristup, istraživači su bili u mogućnosti da dostave od 100-200 mikrovati snage do njihovih uređaja, što je više nego dovoljno za napajanje malih uređaja. Temperaturni senzor koji bežično prenosi očitavanje temperature svakih 10 sekundi zahtevao bi oko 30 mikrovati snage.

 U istraživanju sprovedenom na svinjama, spoljna antena je bila u stanju da prenese energiju na udaljenosti od 2-10 centimetara, a istraživači su utvrdili da prenos energije nije izazvao nikakva oštećenja tkiva.

Da li je ovo alternativa baterijama?

 Za ovu studiju, istraživači su koristili kvadratnu antenu čija je strana 6.8 milimetara. Unutrašnja antena mora biti dovoljno mala da može lako da se proguta, ali spoljna antena može biti veća, što pruža mogućnost generisanja veće količine energije. Spoljašnji izvor napajanja može se koristiti za stalno napajanje ili za punjenje internog uređaja.

 Ovaj rad, u kombinaciji sa uzbudljivim napretkom elektronike, nisko-energetskih sistema- čipova, i minijaturizacije, može da omogući mnoga očitavanja, nadgledanja čak i aktivaciju aplikacija.

 Istraživači nastavljaju da istražuju različite načine za napajanje uređaja u čovekov telu i nadaju se da će neki od njihovih uređaja biti spreman za ljudsko testiranje u roku od pet godina.

The post MIT razvija bežične uređaje za lečenje appeared first on Automatika.rs.

 Ipak te sjajne, bele kutije pune akumulatora, iako izgledaju dosadno, u stanju su da snabdevaju i do 15,000 domaćinstava na četiri sata, u vreme najveće potrošnje energije, ili oko 2,500 domova za ceo dan. Ovo predstavlja značajan napredak, zato što nadležni organi neće morati da aktiviraju proizvodnju koja se bazira na fosilnim gorivom, kako bi dopunili energetske nedostatke.

 Električno komunalno preduzeće Južne Kalifornije, udružilo se sa kompanijom ”Tesla” kako bi stvorili jedno od najboljih rešenja za čuvanje viška električne energije. Ovaj projekat je zaživeo za manje od šest meseci. Iako nije bilo jednostavno uskladiti rad ovog državnog preduzeća sa radom lokalne samouprave, ”Tesla” nije imala problema da postavlja svoje velike baterije na određene lokacije, jer njihova instalacija je prilično jednostavna, nakon izlivanja temelja, sistem powerpack-ova se instalira i povezan je sa mrežom. Kada proizvodnja električne energije počne aktiviraju se i baterije za skladištenje energije i krenu sa izvlačenje el. energije iz mreže, ali samo kada je ima viška. Pre instalacije ovog sistema za skladištenje energije ukoliko je bila potrebna dodatna el. energija, odgovorni za snabdevanje stanovništa morali su pokreću elektrene na fosilna goriva ili obnovljivih izvora.

 Ovo je veliki korak ka smanjenju oslanjanja mreže na električnu energiju generisanu iz fosilnih goriva. Trenutno, jedan od najvećih problema sa izvorima obnovljive energije, poput vetrene i solarne je to što generišu više snage nego što je sistemu potrebno u datom momentu, a na taj način energija propada. Ali sa baterijskim stanicama poput Mira Loma, taj višak može da se sačuva i skladišti za kasniju upotrebu.

 Možete očekivati da počnete da viđate ovakva skladišta energije u narednih nekoliko godina. Kada sledeći put napolju bude izuzetno visoka temperatura, i vi uključite vaš klima uređaj, kako biste se rashladili, setite se da vam to omogućuju neke dosadne kutije stoje na sred poljana i istovremeno smanjuju nivo zagađenja okoline.

 Sve prvo počinje u SAD-u, ali očekujemo da ovakve stanice budu instalirane i u Evropi, u zemljama kao što su Nemačka, Austrija, Holandija i drugim koje veliku pažnju posvećuju proizvodnji energije iz obnovljivih izvora.

The post Kompanija Tesla instalira sisteme za skladištenje viška električne energije appeared first on Automatika.rs.

  Sada, istraživači sa MIT Univerziteta veruju da su preduzeli prve korake za napredak u razvoju litijum-jonskih baterija prema novom istraživanju objavljenom u ”Advanced Energy Materials”. Baterije koje mogu da skladište više energije, ređe moraju da se pune. Oni istražuju mehaniku litijum sulfida, koji bi jednog dana mogli zameniti tečnošću koja će biti stabilnija, čvrsti oblik elektrolita.

  Prebacivanje tečnih elektrolita u čvršću materiju može biti veliki korak. Sve čvrste baterije će moći da skladište više energije. One će takođe biti manje nestabilne, jer će dentriti, koji  predstavljaju male metalske projekcije, koje ponekad rastu prolaskom slojeva elektrolita, manje pojavljivati.

  Istraživački tim je težio ka tome da testira udarnu žilavost sulfida, koja je od suštinskog značaja za litijum-jonske baterije. Ako je suviše krt i ”ne može da podnese stres” neprekidnog napajanja, može doći do pucanja i pojavljivanja dentrita.

 Istraživanje se suočava sa jednom značajnom preprekom, sulfid je toliko osetljiv na sobne  uslove i temperaturu, da ne može biti rađeno na njemu na otvorenom prostoru. U cilju  testiranja materijala, tim je postavio sulfid u kadi sa mineralnim uljima da bi se sprečila reakcija sa sobnim uslovima.  Ovo je bio prvi eksperiment za testiranje osobina loma litijum sulfida.

  Nakon prvog testiranja, istraživači su zaključili da je materijal zaista popustio pod uslovima visokog pritiska, ponaša se kao krhki komad stakla. Tim istraživača je dobio informacije koje će im pomoći pri izgradnji novog sistema za baterije, izračunavanjem koliko pritiska može materijal da podnese.

  Koautor ovog projekta Frank McGrogan je rekao da konkretna forma sulfida neće biti čvrsti materijal koji  se sačinjava u formi litijum-jonskih baterija, poput onih koje mi koristimo danas. Nada se da će se ova priča u budućnosti razvijati i imati širu primenu.

The post Stručnjaci sa MIT Univerziteta razvijaju super bateriju iz snova appeared first on Automatika.rs.