Selama bertahun-tahun, perangkat elektronik kita semakin kecil namun performanya meningkat, memang kemajuan pesat yang kita rasakan dalam kehidupan kita sehari-hari, namun tanpa kita sadari ada satu hambatan besar yang cukup mengganggu dari semua kemajuan ini: daya baterai.

Baterai adalah salah satu hal yang sangat penting dalam sistem elektronik. Sebuagh perangkat yang hebat sumber dayanya pun harus kuat dan tentunya perangkat canggih yang memiliki sistem komputasi yang lebih cepat akan membutuhkan lebih banyak tenaga. Tidak hanya itu, sumber tenaganya pun harus teruji dan aman, jika tidak hali ini  menyebabkan situasi berbahaya seperti ledakan Samsung Galaxy 7 . Salah satu solusinya adalah menciptakan perangkat bertenaga mandiri yang menghasilkan listrik dari sumber seperti gerak dan panas tubuh tanpa baterai internal yang “mencolok”

panas tubuh

Menghasilkan daya dari panas tubuh

Ada banyak cara untuk membuat perangkat terisi daya dengan tubuh kita, salah satunya adalah energi piezoelektrik, yang dihasilkan saat Anda memberi tekanan pada bahan tertentu. Mungkin analogi yang lebih sederhana adalah dengan kita membuat gerakan, maka akan daya yang dihasilkan. Namun sepertinya  tidak praktis jika Anda harus mengisi daya perangkat Anda dengan terus  bergerak, bisa dibayangkan jika ada seseorang disabilitas?. Jadi, bagi banyak peneliti, sumber energi terbaik adalah panas tubuh atau generasi termoelektrik.

Pembangkitan termoelektrik bekerja karena tubuh kita hampir selalu berbeda suhu dari udara luar. Generator termoelektrik menangkap perbedaan suhu dan kemudian menggunakannya untuk menciptakan energi, kata Daryoosh Vashaee , seorang insinyur listrik di North Carolina State University. Tahun lalu, timnya membangun perangkat mungil yang melakukan hal itu. Ini adalah tab metalik yang bisa disematkan di baju atau dikenakan di ban lengan. (Mereka menerbitkan hasil di sebuah makalah di jurnal Applied Energy .)

Keuntungan yang jelas dari panas tubuh adalah Anda tidak perlu melakukan apapun untuk menghasilkan tenaga, kata Vashaee. Tapi tantangannya adalah Anda hanya bisa menghaasilkan sedikit energi sekaligus. “Perangkat ini pada dasarnya hanya mengandalkan beberapa derajat perbedaan suhu, terkadang hanya sedikit sekali,” katanya.

Generatornya hanya menghasilkan listrik pada besaran microwatt, yang tidak akan pernah menyalakan telepon dan terlalu sedikit untuk semua perangkat yang ada. Namun kedepannya hal ini akan terus dikembangkan menjadi lebih baik dan lebih berguna. Kita lihat saja..

Lalu bagaimana memanfaatkan hal ini?

Menciptakan perangkat rendah energi

Bersamaan dengan penemuan diatas, banyak para ahli mencoba membuat perangkat rendah energi. Masalah yang sering terjadi pada perangkat rendah energy adalah baterai “bocor”.seperti saat kita tidak menggunakan baterai tersebut dan meletakan baterai di rak atau meja, maka baterai akan kehilangan sebagian energi yang tersimpan dengan sendirinya. Dan banyak penelitian yang berkonsentrasi pada hal ini

perangka rendah energi

North Carolina State University menjadi tuan rumah sebuah konsorsium penelitian – Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies (ASSIST) – yang didedikasikan untuk membuat peralatan elektronik bertenaga baterai rendah untuk perawatan kesehatan. Kelompok penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan telah membuat prototipe untuk pelacakan kesehatan , kata direktur ASSIST Veena Misra . Alat bertenaga panas tubuh ini terdiri dari gelang oranye besar dan tersambung dengan tempelan di dada. Gelang bisa memantau indikator seperti kelembaban, suhu, dan bahkan senyawa organik di udara. menmpelajari denyut jantung, gerakan, dan laju pernafasan.

 

Menghasilkan listrik melalui gesekan

Listrik juga bisa dihasilkan melalui gesekan yaitu listrik statis yang terjadi saat Anda menggosok dua potong kain bersama-sama. Ini disebut efek triboelektrik. Sekelompok ilmuwan telah menggunakan kedua gerak dan efek triboelektrik untuk membuat perangkat tenunan yang mudah digunakan dan bertenaga . Dengan ketukan tangan, bisa menghasilkan beberapa watt daya per meter persegi, cukup untuk menyalakan beberapa lampu kecil.

listrik dan gesekan

Efek triboelektrik bersifat universal, yang berarti bahwa dua bahan secara teknis dapat menciptakan efek ini, namun polimer tertentu dapat melakukannya dengan baik. “Pilihan bahannya banyak, seperti kertas, sutra, serat, kayu, permukaan logam, bahan organik,” kata Wang. maka ada lebih banyak pilihan daripada metode lainnya, tambahnya, dan bisa menghasilkan energi lebih banyak daripada menggunakan panas tubuh.

Fleksibilitas adalah salah satu inovasi utama di sini. “Bila Anda memiliki fleksibilitas dalam materi, Anda dapat mensimulasikan kulit manusia untuk antarmuka mesin,” kata rekan penulis studi Zhong Lin Wang , yang memimpin kelompok riset nanosains di Georgia Institute of Technology. Kelenturannya bisa digunakan pada sensor tubuh dan dipadukan dengan kain. Bayangkan memiliki sistem keamanan yang menggunakan sensor yang disematkan di karpet atau gorden, katanya.

 

Kapan perangkat ini akan tersedia?

Baik Wang maupun Misra di ASSIST bekerja sama dengan mitra industri lain mencoba  untuk membawa teknologi ini ke pasar. Wang mengatakan bahwa menurutnya setidaknya diperlukan penelitian tiga tahun sebelum perangkatnya bisa dipasarkan.

Sampai saat itu, ada Matrix Watch , yang menggunakan panas tubuh dan mulai dikirim pada bulan September tahun ini. Smartwatch ini terlihat elegant, bertenaga  panas tubuh Anda, bisa mengukur kalori yang terbakar, tingkat aktivitas, dan waktu tidur dengan menggunakan teknologi termoelektrik. Ini adalah satu-satunya smartwatch yang memiliki power meter yang menampilkan berapa banyak daya listrik yang Anda hasilkan.

Tubuh kita bisa menjadi pengisi daya dari perangkat yang kita pakai untuk beberapa waktu kedepan, bayangkan dipergelangan tangan kita terdapat perangkat bio-monitoring yang hanya memerlukan sedikit daya yang bisa dihasilkan oleh tubuh..  memang terdengar sedikit imajinatif, namun itulah teknologi….