دانشجویان مهندسی مکانیک شهرکرد

محققان کانادایی با همکاری دکتر «آیدین دلنواز» بند چانه هوشمندی طراحی کرده‌اند که انرژی حاصل از حرکات فک و چانه را به برق تبدیل می‌کند.

 حرکات فک – در بین حرکات بدن – یکی از بهترین گزینه‌ها برای تولید برق محسوب می‌شود و به گفته محققان، تنها حرکات چانه در هنگام غذا خوردن معادل هفت میکرووات برق تولید می‌کند.

برای استخراج این انرژی، دکتر «آیدین دلنواز» و «جرمی وویکس» محققان موسسه ÉTS در مونترال، بند چانه‌ای از جنس کامپوزیت‌های الیاف پیزوالکتریک تولید کردند.

کامپوزیت‌های الیاف پیزوالکتریک (PFC) نوعی ماده هوشمند پیزوالکتریک شامل الکترودهای یکپارچه و ماتریس پلیمر چسب – است که در شرایط ارتجاعی و تحت استرس مکانیکی قادر به تولید شارژ الکتریکی است.

بند چانه هوشمند از جنس یک لایه منفرد PFC ساخته و با استفاده از یک جفت تسمه لاستیکی از زیر چانه به محافظ گوش متصل شد.

توان خروجی سیستم در زمان جویدن آدامس به مدت 60 ثانیه مورد بررسی قرار گرفت؛ حداکثر انرژی قابل دریافت 18 میکرووات است که با در نظر گرفتن شرایط بهینه‌سازی، این انرژی حدود 10 میکرووات است.

دکتر «دلنواز» تأکید کرد: این میزان توان خروجی نمی‌تواند انرژی مورد نیاز دستگاه‌های الکتریکی کوچک را تأمین کند و در حال حاضر فاصله زیادی تا دستیابی به حداکثر کارآیی دستگاه داریم؛ اما می‌توان با افزودن لایه‌های PFC بیشتر، بطورمثال افزودن 20 لایه و افزایش حداکثر شش میلی‌متری ضخامت بند چانه، توان سیستم را به 200 میکرووات برسانیم.

محققان امیدوارند در آینده از این دستگاه برای تولید برق از انرژی حاصل از غذا خوردن، جویدن و صحبت کردن استفاده کرده و نیروی مورد نیاز برای ایمپلنت‌های کوچک یا دستگاه‌های الکترونیک پوشیدنی مانند سمعک و حلزون گوش را تأمین کنند.

نتایج این مطالعه در مجله Smart Meterilas and Structures منتشر شد.