• Can Duru

Şarjlarımızın Bitmesine Son: Giyilebilir Teknolojiler

Dışarıda spor yaparken birçoğumuz Xiaomi Mi Band gibi aktivitelerimizi takip eden giyilebilir teknolojiler kullanıyor, Apple Watch gibi ürünler ile de günlük hayatımızı kolaylaştırıyoruz. Bu cihazlar üzerinden istersek birini arayabiliyor, istersek kalp atışımızı takip ediyor, hatta EKG bile çekebiliyoruz. Günümüzde yaklaşık 900 milyon kişi bu giyilebilir teknolojilerden yararlanıyor. Ancak büyük bir çoğunluğun muzdarip olduğu genel bir problem bulunuyor: Boyutlarının bizi rahatsız etmemesi için küçük olması cihazların düşük batarya kapasitelerine sahip olmasına sebep oluyor ve her ne kadar bu batarya kapasiteleri geliştirilmiş olsa da bazen günümüzü bitirmemize bile yetmiyor.

Giyilebilir teknolojilerden biri olan Apple Watch
Giyilebilir teknolojilerden biri olan Apple Watch

Araştırmacılar giyilebilir teknolojilerin pil sürelerini geliştirmek için farklı çalışmalar yapıyor. Apple mühendisleri akıllı saatlerinin büyüklüğünü değiştirerek pilin boyutunu artırmaya çalışıyor veya batarya teknolojisini değiştirerek daha verimli bir ham madde ile geliştirmeyi deniyor. Bu çalışmalar sonucunda yapılan geliştirmeler kullanıcılar için yeterli olmuyor ve halen günü tamamlamak konusunda zorluklar yaşayabiliyoruz. Son zamanlarda insan anatomisi ile teknolojinin birlikteliği üzerine çalışan araştırmacılar, batarya sorununa tamamen çözüm üretebilecek bir teknoloji geliştirdiklerini duyurdu. Tokyo Bilim Üniversitesi’nden (TUS) bir araştırma ekibi, yapılan bir basın açıklamasında yakında giyilebilir elektronik cihazların insan teri ile güçlendirilebileceğini belirtti.

Cihazları güçlendirmesi beklenen insan teri
Cihazları güçlendirmesi beklenen insan teri

Elektronikler ve biyosensörler sağlık izleme için harika teknolojiler olmasına rağmen nispeten kısa pil süreleri, onları yeniden şarj etmek için uzun süre vücudumuza bağlı tutmayı zorlaştırıyor. Giyilebilir teknolojilerde bulunan biyosensörler, doktorlara hasta verilerini gerçek zamanlı olarak sunarak sağlık hizmetlerinde devrim yaratma potansiyeline sahip olabilir. Doktorların önemli sağlık ölçütlerini takip etmelerine ve bu şekilde hastayı daha iyi bir şekilde tanıyarak tedavisini daha etkili bir hâle getirmeye olanak tanıyor. Küçük cihazlar, kullanıcı sağlığını gösteren belirli biyo-sinyalleri ölçmek için saatleri bileğimize taktığımız gibi doğrudan cilden üzerine takılıyor.


Araştırmacılar, biyolojik verileri toplayabilmek için Apple, Xiaomi, Samsung gibi markalar ile birlikte çalışarak giyilebilir cihazlarda kullanılan sistemler geliştirmiş olsalar da bu cihazlara yeterli miktarda güç sağlamak için yenilikçi yöntemler geliştirmek bir zorunluluk olmaya devam ediyor. Yazının başlarında bahsettiğimiz gibi kalp ritmimizi ölçebilen ve tehlikeli bir durumda bizi uyaran cihazlar olmasına rağmen bunu gün boyunca yapamıyor ise insanların hayatlarını tam anlamıyla kolaylaştırıyor diyemeyebiliriz. İnsan anatomisi ile elektronik üzerine araştırmalarını yürüten Japon bilim insanları, bilimsel makaleler yayınlanan Journal of Power Sources dergisinde yayınlanan bir makaleye göre insan terinde bulunan laktat kimyasalından elektrik üreten giyilebilir bir biyoyakıt hücre dizisini başarıyla geliştirerek test aşamasında olduklarını belirtti.

Az kalan şarjını korumak için düşük güç moduna geçen giyilebilir teknoloji
Az kalan şarjını korumak için düşük güç moduna geçen giyilebilir teknoloji

İnsan vücut sıvıları (terlemeler), biyosensörler için potansiyel bir güç kaynağını oluşturuyor

Tokyo Bilim Üniversitesi’nde Doçent Isao Shitanda liderliğindeki araştırma ekibi, giyilebilir teknolojinin içerisinde bulunan biyosensöre yeterli elektrik üreterek güç sağlayabilmek için terimizin içinde bulunan bir kimyasal olan laktatı kullanabilen yeni bir biyoyakıt hücre dizisi geliştirdi.

Bandaj gibi görünen bir biyoyakıt hücre dizisi
Bandaj gibi görünen bir biyoyakıt hücre dizisi

Bandaj gibi bir görünüme sahip olan biyoyakıt hücre dizisi, ön kolumuza kolay bir şekilde takılabiliyor. Bu hücrelerin her biri, laktat ile reaksiyona girdiğinde elektrik akımı üreten enzimler bulunduruyor ve bu şekilde elektrik üretilebiliyor. Hücre dizisinin yapısında birçok kâğıt katmanı bulunuyor. Bu yapılar kullanıcının terini toplayarak dönüştürme işlemi yapan enzimlere iletmeyi sağlıyor.

“Deneylerimizden ulaştığımız bilgilere göre, kâğıt bazlı biyoyakıt hücrelerimiz 3,66 V voltaj ve 4,3 mW çıkış gücü üretebiliyor. Bildiğimiz kadarıyla, bu güç daha önce geliştirilen laktat biyoyakıt hücrelerinden elde edilen güçten önemli ölçüde daha yüksek.” – Dr. Shitanda

Üretilen elektrik ile giyilebilir teknolojiler arasında bir bağlantı kurularak bu cihazların tekrar şarj olmasını sağlanıyor ve bu şekilde daha uzun süreli bir kullanım zamanı sunuluyor. Yakın bir gelecekte, bu teknolojiler ile kendi vücutlarımızda üretilen atık sıvıları kullanarak şarjı bitmeyen cihazlar üretmeye yakın olabiliriz. Henüz başlangıcında olduğumuz bu teknolojinin geliştirilmesiyle birlikte 4.3 mW’luk çıkış gücünü arttırabilir ve giyilebilir teknolojileri şarj etmenin üst boyutuna çıkarak telefonlarımızı bile şarj edeceğimiz dönemlere yelken açabiliriz.

Kaynak: Interesting Engineering



Bu içerik Can Duru tarafından gelecekburada.net için hazırlanmıştır ve basılı veya çevrim içi yayınlarda dağıtımı konusunda hakları elinde tutar. Kaynak göstererek (ve link vererek) paylaşabilirsiniz.