From flexible batteries to energy harvesting

Тржиште медицинских носивих уређаја бележи убрзан раст, пратећи развој дигиталних здравствених апликација, које омогућавају све већем броју корисника да прате своје здравствено стање у удобности сопственог дома. Паметни носиви фластери захтевају компактне, неупадљиве и флексибилне изворе енергије, што представља значајан технолошки изазов.

Прве флексибилне батерије су у почетку биле незадовољавајуће, јер су углавном биле у облику танких филмова, штампане, непуњиве и ограниченог капацитета и снаге. Развој пуњивих батерија представља један од перспективних праваца унапређења технологије флексибилних батерија. Међу савременим решењима издвајају се Li-Po батерије, које омогућавају флексибилне дизајне и могућност прилагођавања малим носивим уређајима.

Безбедност и флексибилност кроз стандарде

Међународна електротехничка комисија (IEC) објавила је бројне стандарде који доприносе прецизирању безбедности и ефикасности ове технологије, почевши од безбедности и перформанси Li-Po батерија, које се највише користе за носиве уређаје. Технички комитет IEC TC 21 развија стандард IEC 63370, који осигурава безбедност Li-Po батерија и система за пуњење. Поред тога, IECEE (IEC систем за оцењивање усаглашености електротехничке опреме и компоненти) води шему према којој се спроводи испитивање безбедности, перформанси, интеро-перабилности компоненти, енергетске ефикасности, електромагнетне компатибилности и присуства опасних супстанци у батеријама.

Један део стандарда за флексибилну електронику развио је Технички комитет IEC TC 119. У овим стандардима дефинисани су нови флексибилни материјали и технологије штампе за производњу флексибилних носивих уређаја. Технички комитет IEC TC 47 објављује стандарде у вези са сензорима који се широко користе у носивим уређајима, док стандард IEC 62951-2 обухвата флексибилне и растегљиве полупроводничке уређаје. Поред тога, IEC је формирао посебан комитет за стандардизацију носивих уређаја – IEC TC 124, чији је циљ преци-зирање техничких захтева и унапређење безбедности и ефикасности ових уређаја.

Изазови у прикупљању енергије

Највећи изазов у стандардизацији носивих уређаја представља прикупљање енергије путем људског тела. Било да се напајају покретима, топлотом или знојем, уређаји са сопственим извором енергије привукли су значајну пажњу научне заједнице. Предности овог концепта су очигледне – елиминише се потреба за батеријама, без обзира на њихову величину, а коришћење људског тела као извора енергије сматра се еколошки прихватљивим. Ипак, истраживачи се суочавају са изазовом задовољења енергетских захтева савремених носивих апликација применом технологија за прикупљање енергије. Ниски нивои генерисане енергије, слаба енергетска ефикасност и нестабилност напајања остају кључни проблеми који захтевају решавање.

Пијезоелектрично прикупљање енергије из вибрација представља перспективну методу за напајање носивих уређаја. Стандарде за ову технологију развија Технички комитет IEC TC 49, која се бави пијезоелектричним, диелектричним и електростатичким уређајима. Поред тога, Технички комитет IEC TC 47 развио је серију стандарда IEC 62830-1, који обухватају методе за оцењивање перформанси уређаја за прикупљање енергије засно-ваних на вибрацијама, чиме се обезбеђује њихова поузданост и ефикасност у практичној примени.

Извор: веб-сајт IEC-a From flexible batteries to energy harvesting: on the rocky road to power wearables

Превео: Јован Петровић