ల్యాబ్ నుండి వార్డ్‌రోబ్‌కి పూర్తిగా ఇంటిగ్రేటెడ్ టెక్స్‌టైల్-ఆధారిత ఎలక్ట్రానిక్స్ కోసం తదుపరి దశ, ఘనమైన బ్యాటరీ చుట్టూ నాసిరకం లేకుండా వస్త్ర గిజ్మోస్‌ను ఎలా పవర్ చేయాలో గుర్తించడం. డ్రెక్సెల్ విశ్వవిద్యాలయం, పెన్సిల్వేనియా విశ్వవిద్యాలయం మరియు కాలిఫోర్నియాలోని యాక్సెంచర్ ల్యాబ్‌ల పరిశోధకులు వైర్‌లెస్‌గా ఛార్జ్ చేయగల పూర్తి టెక్స్‌టైల్ ఎనర్జీ గ్రిడ్‌ను రూపొందించడం ద్వారా సవాలుకు కొత్త విధానాన్ని తీసుకున్నారు. వారి ఇటీవలి అధ్యయనంలో, రియల్ టైమ్‌లో డేటాను ప్రసారం చేసే వార్మింగ్ ఎలిమెంట్ మరియు ఎన్విరాన్‌మెంటల్ సెన్సార్‌లతో సహా టెక్స్‌టైల్ పరికరాలకు శక్తినివ్వగలదని బృందం నివేదించింది.
పత్రికలో ప్రచురించబడింది నేటి మెటీరియల్స్డ్రెక్సెల్‌లో సృష్టించబడిన ఒక రకమైన సూక్ష్మ పదార్ధం MXeneతో కూడిన సిరాతో నాన్‌వోవెన్ కాటన్ టెక్స్‌టైల్స్‌పై ముద్రించడం ద్వారా గ్రిడ్‌ను నిర్మించే ప్రక్రియ మరియు సాధ్యతను పేపర్ వివరిస్తుంది, అదే సమయంలో మడత, సాగదీయడం తట్టుకోగలిగేంత ఎక్కువ వాహకత మరియు మన్నిక ఉంటుంది. మరియు ఆ దుస్తులను ఉతకడం కొనసాగుతుంది.
ప్రూఫ్-ఆఫ్-కాన్సెప్ట్ ధరించగలిగిన సాంకేతికత కోసం ఒక ముఖ్యమైన అభివృద్ధిని సూచిస్తుంది, ప్రస్తుతం దీనికి సంక్లిష్టమైన వైరింగ్ అవసరం మరియు పూర్తిగా వస్త్రాల్లోకి చేర్చబడని దృఢమైన, స్థూలమైన బ్యాటరీలను ఉపయోగించడం ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.
“ఈ స్థూలమైన శక్తి సరఫరాలకు సాధారణంగా రెండు ప్రధాన కారణాల వల్ల అనువైనవి కానటువంటి దృఢమైన భాగాలు అవసరమవుతాయి” అని పరిశోధనలో అగ్రగామిగా ఉన్న డ్రెక్సెల్స్ కాలేజ్ ఆఫ్ ఇంజినీరింగ్‌లోని విశిష్ట విశ్వవిద్యాలయం PhD మరియు బాచ్ ప్రొఫెసర్ యూరీ గోగోట్సీ అన్నారు. “మొదట, అవి ధరించేవారికి అసౌకర్యంగా మరియు అనుచితంగా ఉంటాయి మరియు కాలక్రమేణా హార్డ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సాఫ్ట్ టెక్స్‌టైల్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లో విఫలమవుతాయి — ఇ-టెక్స్‌టైల్స్ కోసం పరిష్కరించడం చాలా కష్టమైన సమస్య.”
దీనికి విరుద్ధంగా, బృందం యొక్క ప్రతిపాదిత టెక్స్‌టైల్ గ్రిడ్ ఒక చిన్న ప్యాచ్ పరిమాణంలో తేలికైన, సౌకర్యవంతమైన కాటన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ముద్రించబడింది. ఇది MX-కాయిల్‌గా పిలువబడే ఒక ప్రింటెడ్ రెసొనేటర్ కాయిల్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను శక్తిగా మార్చగలదు — వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది; మరియు మూడు టెక్స్‌టైల్ సూపర్ కెపాసిటర్‌ల శ్రేణి — మునుపు డ్రెక్సెల్ మరియు యాక్సెంచర్ ల్యాబ్‌లచే అభివృద్ధి చేయబడింది – ఇవి శక్తిని నిల్వ చేయగలవు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు శక్తినివ్వగలవు.
గ్రిడ్ 3.6 వోల్ట్‌ల వద్ద వైర్‌లెస్‌గా ఛార్జ్ చేయగలిగింది — ధరించగలిగిన సెన్సార్‌లను మాత్రమే కాకుండా, కంప్యూటర్‌లలో డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు లేదా చేతి గడియారాలు మరియు కాలిక్యులేటర్‌ల వంటి చిన్న పరికరాలకు కూడా శక్తినిస్తుంది. కేవలం 15 నిమిషాల ఛార్జింగ్ చిన్న పరికరాలకు 90 నిమిషాల కంటే ఎక్కువ శక్తిని అందించడానికి తగినంత శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మరియు దుస్తులు ధరించే దుస్తులు మరియు కన్నీటిని అనుకరించడానికి విస్తృతమైన బెండింగ్ మరియు వాషింగ్ సైకిల్స్ తర్వాత దాని పనితీరు కేవలం తగ్గింది.
చిన్న ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలతో గ్రిడ్‌ను పరీక్షించడంతో పాటు, న్యూరాలజీ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ అయిన ఫ్లావియా విటేల్, PhD నేతృత్వంలోని పెన్సిల్వేనియా విశ్వవిద్యాలయం నుండి సహకారులు, ఇది వైర్‌లెస్ MXene-ఆధారిత బయోసెన్సర్ ఎలక్ట్రోడ్‌లను కూడా శక్తివంతం చేయగలదని నిరూపించారు — MXtrodes అని పిలుస్తారు. కండరాల కదలికను పర్యవేక్షించగలదు.
“ఎనర్జీ స్టోరేజ్ అవసరమయ్యే ఆన్-గార్మెంట్ అప్లికేషన్‌లకు మించి, శక్తి నిల్వ అవసరం లేని వినియోగ కేసులను కూడా మేము ప్రదర్శించాము” అని డాక్టరల్ విద్యార్థి మరియు రీసెర్చ్ అసిస్టెంట్‌గా ఉన్నప్పుడు యాక్సెంచర్ ల్యాబ్స్‌లో తన ఇంటర్న్‌షిప్ సమయంలో ఈ పరిశోధన చేయడంలో సహాయపడిన అలెక్స్ ఇన్మాన్, PhD అన్నారు. AJ డ్రెక్సెల్ నానోమెటీరియల్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లో గోగోట్సీ. “సాపేక్షంగా నిశ్చల వినియోగదారులతో ఉన్న పరిస్థితులు — తొట్టిలో శిశువు, లేదా ఆసుపత్రి బెడ్‌లో ఉన్న రోగి — కదలిక మరియు ముఖ్యమైన సంకేతాలను నిరంతరం వైర్‌లెస్ శక్తితో పర్యవేక్షించడం వంటి ప్రత్యక్ష విద్యుత్ అనువర్తనాలను అనుమతిస్తుంది.”
ఈ పంథాలో, వారు రియల్ టైమ్‌లో వారు సేకరించిన డేటాను ప్రసారం చేయడానికి ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ సెన్సార్‌లు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్‌ల ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ శ్రేణికి శక్తినివ్వడానికి సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించారు. 30 నిమిషాల వైర్‌లెస్ ఛార్జ్ సెన్సార్ల నుండి నిజ-సమయ ప్రసారాలకు శక్తినిస్తుంది — సాపేక్షంగా శక్తి-ఇంటెన్సివ్ ఫంక్షన్ — 13 నిమిషాలు.
మరియు చివరగా, బృందం MX-కాయిల్‌ని ఉపయోగించి ప్రింటెడ్, ఆన్-టెక్స్‌టైల్ హీటింగ్ ఎలిమెంట్‌ను జూల్ హీటర్ అని పిలుస్తారు, ఇది ప్రూఫ్-ఆఫ్-కాన్సెప్ట్‌గా దాదాపు 4 డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను ఉత్పత్తి చేసింది.
“అనేక విభిన్న సాంకేతికతలు వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. అప్లికేషన్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే అది ధరించగలిగే అప్లికేషన్‌కు అర్థం కావాలి,” అని గోగోట్సీ చెప్పారు. “మేము బయోలాజికల్ సెన్సార్‌లను చాలా ఆకర్షణీయమైన అప్లికేషన్‌గా భావిస్తాము ఎందుకంటే ఇది ఆరోగ్య సంరక్షణ యొక్క భవిష్యత్తు. వాటిని నేరుగా టెక్స్‌టైల్స్‌లో విలీనం చేయవచ్చు, డేటా యొక్క నాణ్యత మరియు విశ్వసనీయతను పెంచడం మరియు వినియోగదారు సౌకర్యాన్ని పెంచడం. కానీ మా పరిశోధన ప్రకారం ఒక టెక్స్‌టైల్ -ఆధారిత పవర్ గ్రిడ్ ఎన్ని పరిధీయ పరికరాలకైనా శక్తినిస్తుంది: ఫ్యాషన్ లేదా ఉద్యోగ భద్రత కోసం ఫైబర్-ఆధారిత LEDలు, ఉద్యోగ శిక్షణ మరియు వినోదం వంటి AR/VR అప్లికేషన్‌ల కోసం ధరించగలిగే హాప్టిక్‌లు మరియు స్టాండ్-అలోన్ కంట్రోలర్ అవాంఛనీయమైనప్పుడు బాహ్య ఎలక్ట్రానిక్‌లను నియంత్రించవచ్చు.”
ఈ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడానికి తదుపరి దశలో సిస్టమ్ పనితీరును తగ్గించకుండా లేదా టెక్స్‌టైల్స్‌లో ఏకీకృతం చేసే సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేయకుండా ఎలా స్కేల్ చేయవచ్చో చూపిస్తుంది. గోగోట్సీ మరియు ఇన్మాన్ వివిధ రకాల సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని వస్త్ర రూపంలోకి అనువదించడానికి కీని కలిగి ఉన్న MXene మెటీరియల్‌లను ఆశించారు. MXene ఇంక్‌ను అత్యంత సాధారణ టెక్స్‌టైల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు వర్తింపజేయడమే కాకుండా, అనేక MXene-ఆధారిత పరికరాలు కూడా ప్రూఫ్స్ ఆఫ్ కాన్సెప్ట్‌గా ప్రదర్శించబడ్డాయి.
“మేము వైర్‌లెస్ ఛార్జింగ్ నుండి చాలా భిన్నమైన అప్లికేషన్‌లకు శక్తినివ్వడానికి తగినంత శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తున్నాము, కాబట్టి తదుపరి దశలు ఏకీకరణకు వస్తాయి” అని ఇన్మాన్ చెప్పారు. “MXene దీనికి సహాయపడగల ఒక పెద్ద మార్గం ఏమిటంటే, ఈ అనేక కార్యాచరణల కోసం దీనిని ఉపయోగించవచ్చు — వాహక జాడలు, యాంటెన్నా మరియు సెన్సార్‌లు, ఉదాహరణకు — మరియు మీరు విద్యుత్ లేదా యాంత్రిక వైఫల్యానికి కారణమయ్యే పదార్థ అసమానతల గురించి ఆందోళన చెందాల్సిన అవసరం లేదు. .”
