पहनने योग्य तकनीक में कैपेसिटर: फैशन के भविष्य को सशक्त बनाना

पिछले कुछ वर्षों में, पहनने योग्य तकनीक एक वैश्विक अनुसंधान पहल के रूप में विकसित हुई है। पहनने योग्य उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला बाजार में आ गई है। इसमें हेल्थकेयर डिवाइस, जीपीएस-एन्हांस्ड वियरेबल्स, स्मार्ट घड़ियां, इंटरनेट-केबल सेंसर और हेड-अप डिस्प्ले वाले चश्मे शामिल हैं।

इन सभी उपकरणों को इंटरनेट ऑफ वियरेबल थिंग्स का हिस्सा माना जाता है, जो इंटरनेट ऑफ थिंग्स का एक उपसमूह भी है। यह मूल रूप से मशीन-टू-मशीन संचार क्षमताओं वाले उपकरणों के एक नए सेट का वर्णन करता है। इस लेख में, आप पहनने योग्य तकनीक के इलेक्ट्रॉनिक घटकों , इन प्रौद्योगिकियों के कार्यान्वयन और वे फैशन के भविष्य को कैसे शक्ति प्रदान करते हैं, इसके बारे में जानेंगे। अधिक जानकारी के लिए पढ़ना जारी रखें.

पहनने योग्य तकनीक क्या है?

पहनने योग्य तकनीक उन बुद्धिमान उपकरणों का वर्णन करती है जो डेटा का पता लगाने, उसका विश्लेषण करने और उसे महत्वपूर्ण प्रणालियों में स्थानांतरित करने के लिए त्वचा की सतह से जुड़े होते हैं। एक उदाहरण जो वर्तमान में बाजार में है वह सेंसर-एकीकृत परिधान है जिसमें ऊर्जा हार्वेस्टर, एंटेना और सेंसर शामिल हैं। यह नवाचार स्वास्थ्य निगरानी, ​​संवेदन और संचार के लिए आत्मनिर्भर पहनने योग्य उपकरणों के निर्माण की सुविधा भी प्रदान करता है। आज बाजार में एक हजार से अधिक पहनने योग्य उपकरण मौजूद हैं। इनमें से कुछ डिवाइस ऐप्पल और सैमसंग स्मार्टवॉच जैसे लोकप्रिय ब्रांडों के हैं जिनमें स्वास्थ्य और फिटनेस ट्रैकर की सुविधा है। एक अन्य उदाहरण एडिडास और नाइके द्वारा निर्मित परिधान में एकीकृत सेंसर है।

पहनने योग्य तकनीक के इलेक्ट्रॉनिक घटक

पहनने योग्य तकनीकें ज्यादातर लचीले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जिन्हें कई अद्भुत विशेषताओं के साथ डिज़ाइन किया गया है। इसमें उच्च तनाव या तापमान पर स्थायित्व, कम लागत पर स्केलेबिलिटी और लचीलापन शामिल है जो जीवित जीवों पर उपयोग की अनुमति देता है।

ध्यान देने योग्य इन उपकरणों के कुछ मुख्य घटक यहां दिए गए हैं:

ट्रांजिस्टर

यह इलेक्ट्रॉनिक्स की एक प्रमुख इकाई है, और यह मूल रूप से टर्मिनलों वाला एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, जो ड्रेन टर्मिनल, गेट टर्मिनल और सोर्स टर्मिनल हैं। गेट टर्मिनल को आमतौर पर स्रोत और नाली टर्मिनलों पर अलग किया जाता है, और यह टर्मिनलों में प्रवाह को रोकने के लिए एक इन्सुलेटिंग ढांकता हुआ होता है। सेमीकंडक्टर का उपयोग नाली और स्रोत टर्मिनलों को जोड़ने में किया जाता है।

ट्रांजिस्टर का मुख्य कार्य विद्युत धारा को बढ़ावा देने के लिए एक एम्पलीफायर के रूप में और धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक स्विच के रूप में कार्य करना है। इससे सर्किट पर नियंत्रण बढ़ता है।

प्रदर्शित करता है

पहनने योग्य उपकरणों में भी फ़ोन स्क्रीन की तरह डिस्प्ले होते हैं। इन विस्थापनों की बाहरी परत एलुमिनोसिलिकेट ग्लास सामग्री से बनी है, जबकि मध्य परत में इलेक्ट्रॉनिक कैपेसिटर हैं। ये कैपेसिटर स्क्रीन पर उंगली की गड़बड़ी का पता लगाने के लिए संवेदनशीलता प्रदान करते हैं। आंतरिक परत में एलईडी का एक नेटवर्क होता है जो एक एलसीडी द्वारा नियंत्रित होता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि एलईडी भी डोप्ड सिलिकॉन के साथ डिजाइन किए गए अर्धचालक डायोड हैं। यह डिज़ाइन विद्युत धारा उत्तेजना के बाद प्रकाश के उत्सर्जन की अनुमति देता है। डिस्प्ले की सभी परतें डिवाइस पर उत्कृष्ट दृश्य उत्पन्न करने के लिए एक साथ काम करती हैं।

ऊर्जा स्त्रोत

तीन शक्ति स्रोत हैं जिनका उपयोग घिसे-पिटे उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है। तीन स्रोतों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• कैपेसिटर : कैपेसिटर विद्युत इन्सुलेटर या ढांकता हुआ द्वारा अलग किए गए इलेक्ट्रोड के बीच ऊर्जा भंडारण में मदद करते हैं। यह पृथक्करण दो इलेक्ट्रोडों के बीच चार्ज के प्रवाह को रोकने के लिए है, जिससे ऊर्जा का निर्माण हो सकता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कैपेसिटर में कम घनत्व के साथ भी ऊर्जा जारी करने की क्षमता होती है। संधारित्र की आवेश भंडारण सीमा उसकी धारिता है।
• सुपरकैपेसिटर : वे बैटरी और कैपेसिटर के बीच मध्यवर्ती बनाते हैं। सुपरकैपेसिटर में आमतौर पर सामान्य कैपेसिटर की क्षमता लगभग 100,000 गुना होती है, और यह उन्हें रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में बहुत तेजी से चार्ज करने की अनुमति भी देता है। इसके अलावा, वे आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपकरण के आधार पर विभिन्न आकारों और आकृतियों में आते हैं। स्यूडोकैपेसिटर एक बैटरी की तरह विद्युत रासायनिक रूप से ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं, जबकि विद्युत डबल-लेयर कैपेसिटर इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से एक संधारित्र की तरह ऊर्जा संग्रहीत कर सकते हैं। हाइब्रिड सुपरकैपेसिटर दोनों प्रकार का मिश्रण हैं। आज कई वैज्ञानिकों के बीच आम धारणा यह है कि सुपरकैपेसिटर निकट भविष्य में बैटरियों को पूरी तरह से बदलने में सक्षम होंगे।
• बैटरी : जब चार्ज घनत्व की बात आती है, तो बैटरी राजा होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे विद्युत ऊर्जा को रासायनिक संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहीत कर सकते हैं। इसलिए, बैटरी के भीतर इलेक्ट्रॉन एनोड और कैथोड के बीच घूम सकते हैं। इसके अलावा, रिचार्जेबल बैटरियां भी हैं जो प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं पर आधारित हैं। इन बैटरियों के उदाहरण मोबाइल उपकरणों में लिथियम-आयन बैटरियां हैं।

अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इन तीन शक्ति स्रोत प्रौद्योगिकियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पहनने योग्य प्रौद्योगिकियों को व्यापक रूप से सुलभ बनाने के लिए, उनके घटकों के लिए इलेक्ट्रोलाइट्स और इलेक्ट्रोड पॉलिमरिक और कार्बनिक सामग्रियों से उत्पादित किए जाने चाहिए। दिलचस्प बात यह है कि इस क्षेत्र में पहले ही बहुत कुछ किया जा चुका है। उदाहरण के लिए, कार्बन नैनोमटेरियल अपने उच्च सतह क्षेत्र और चालकता के कारण चार्ज भंडारण उपकरणों के रूप में उपयोग के लिए प्रभावी हैं। इनका उपयोग आज कई बैटरियों में इलेक्ट्रोड के रूप में भी किया जाता है।

भविष्य की एक झलक

इस लेख में, हमने आज पहनने योग्य प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली नवीन सामग्रियों के विभिन्न अनुप्रयोगों पर प्रकाश डाला है। हालाँकि, प्रोस्थेटिक्स में उनके अनुप्रयोग का अभी तक पूरी तरह से पता नहीं लगाया जा सका है। हालाँकि, आधुनिक दिनों में, अनुसंधान अब शरीर के कार्यों की प्रभावी निगरानी के लिए सेंसर के साथ वस्त्रों की एक विस्तृत श्रृंखला विकसित करने पर केंद्रित है। आज अधिकांश पहनने योग्य उपकरणों के साथ प्रमुख चुनौतियों में से एक एकीकृत प्रौद्योगिकियों में बिजली की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बड़े पैमाने पर निर्माण की आवश्यकता है। एक अन्य चुनौती एक उपकरण और ऊर्जा भंडारण के साथ एक कपड़ा इकाई विकसित करना है। गुणवत्ता और प्रदर्शन से समझौता किए बिना लागत प्रभावी पहनने योग्य तकनीक बनाना एक और चुनौती है जिसका वर्तमान में सामना किया जा रहा है। अच्छी बात यह है कि ऐसे कुछ शोध समूह हैं जिन्होंने इस क्षेत्र में प्रोटोटाइप दिखाए हैं। विज्ञान के क्षेत्र में भविष्य हमेशा उज्ज्वल दिखेगा, भले ही अभी भी बहुत काम किया जाना बाकी है और कई चुनौतियों का सामना करना बाकी है। ऐसे समूह भी हैं जिन्होंने औद्योगिक मशीनरी की सहायता से पहनने योग्य प्रौद्योगिकियों के लिए ऊर्जा भंडारण बनाने की संभावना का प्रदर्शन किया है।

निष्कर्ष

कैपेसिटर और सुपरकैपेसिटर अपने उत्पादन में आने वाली चुनौतियों के बावजूद, पहनने योग्य प्रौद्योगिकियों के लिए कई संभावनाएं प्रदान करते हैं। हालाँकि, स्थानांतरण दरों और ऊर्जा भंडारण क्षमता में बदलाव किए बिना इन उपकरणों को छोटा करने की क्षमता के लिए जगह बनती है गैर-वोल्टेज और पर्यावरण-अनुकूल ऊर्जा भंडारण स्रोत के रूप में सुधार और अपनाना।