Para penelit dari University of Wisconsin-Madison mengembangkan sol sepatu berteknologi mutakhir. Sol sepatu ini memungkinkan berfungsi sebagai cadangan energi dengan memanfaatkan energi gerak saat seseorang berjalan.
Dengan teknologi yang dibenamkan di sol sepatu ini, memungkinkan penggunanya memanfaatkan simpanan energi untuk sejumlah keperluan seperti mengisi daya bateraismartphone, laptop ataupun senter dan lain sebagainya, juga di mana saja.
Di kutip dari science daily, Tom Krupenkin, profesor teknik mesin di UW-Madison, dan J. Ashley Taylor, ilmuwan senior pada Jurusan Teknik Mesin UW-Madison menggambarkan temuan ini merupakan sebuah energi pemanen yang sangat cocok untuk menangkap energi gerak pada manusia sebagai daya pada perangkat mobile elektronik.
Teknologi ini bisa memungkinkan pemanen energi dengan menangkap energi gerak selama manusia berjalan dan menyimpannya untuk digunakan nanti. "Sepatu berpembangkit" ini sangat berguna untuk keperluan militer. Sebagai prajurit, selama ini mereka membawa baterai yang berat untuk menghidupkan radio, unit GPS maupun senter malam saat di lapangan.
"Saat manusia berjalan mereka menghasilkan banyak energi," kata Krupenkin. "Secara teroritis, diperediksikan teknologi sol sepatu ini dapat menghasilkan hingga 20 watt dan energi yang hanya terbuang sebagai panas. 20 watt, dari hasil berjalan kaki bukanlah hal kecil, terutama dibandingkan dengan kebutuhan daya dari mayoritas perangkat mobile modern saat ini, " kata tambahnya. Sebuah smartphone yang khas membutuhkan kurang dari dua watt.
Para peneliti mengembangkan teknologi pemanenan energi baru untuk mengukonversi energi gerak menjadi energi listrik yang tersimpan dalam sol sepatu yang sesuai untuk berbagai jenis aplikasi. Yakni dengan memanfaatkanreverse electrowetting, yang sudah di rintis oleh Krupenkin dan Taylor pada tahun 2011. Dengan pendekatan ini, sebagai interaksi cairan konduktif dengan permukaan lapisan nanofilm, energi mekanik secara langsung dikonversi menjadi energi listrik.
Metodeelectrowettingsebelumnya dapat menghasilkan tenaga yang dapat digunakan, tetapi membutuhkan sumber energi dengan frekuensi yang cukup tinggi - seperti sumber mekanik yang bergetar atau berputar cepat.
"Namun lingkungan kita penuh sumber energi mekanik frekuensi rendah seperti manusia dan mesin gerak, dan tujuan kami adalah untuk dapat menarik energi dari jenis sumber energi frekuensi rendah," kata Krupenkin.
Untuk mengatasi hal tersebut, para peneliti mengembangkan apa yang mereka sebut dengan metodebubbler. Metodebubblermenggabungkanreserve electrowettingdengan pertumbuhan gelembung dan hancur.
Perangkat bubbler para peneliti ini terdiri dari dua pelat datar yang dipisahkan oleh celah kecil dan diisi dengan cairan konduktif. Pelat bawah ditutupi dengan lubang-lubang kecil di mana terbentuk gelembung gas bertekanan. Gelembung membesar hingga menyentuh bagian atas pelat, yang menyebabkan gelembung hancur
Proses yang cepat, pertumbuhan yang terus berulang dan pecahnya gelembung mendorong cairan konduktif bolak-balik hingga menghasilkan muatan listrik.
"Frekuensi tinggi yang Anda butuhkan untuk konversi energi yang efisien tidak berasal dari sumber energi mekanik Anda tetapi sebaliknya, itu adalah properti internal pendekatan bubbler ini," kata Krupenkin.
Menurut Krupenkin, pada percobaan awal, perangkat ini menghasilkan sekitar 10 watt per meter persegi, dan perkiraan teoritis menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan dapat meningkat sampai 10 kilowatt per meter persegi. "Bubbler menghasilkan kepadatan daya tinggi," kata Krupenkin.
Krupenkin dan Taylor kini tengah bermitra dengan industri dan mengkomersialkan sepatu berpemanen energi ini melalui startup mereka, InStep NanoPower.
Penampung energi ini, bekerja nirkabel dan dapat langsung terintegrasi dengan berbagai perangkat untuk pengisian daya seperti Wi-Fi hot spot yang bertindak sebagai "perantara" antara perangkat mobile dan jaringan nirkabel.nik/berbagaisumber/E-6.
Perkembangan Teknologi Penyimpan Energi
Tom Krupenkin dan J. Ashley Taylor telah memulai penelitian terkait teknologi penyimpan energi ini sejak beberapa tahun lalu. Idenya terinspirasi dari keterbatasan "parah" penggunaan teknologi baterai pada perangkat-perangkat mobile elektronik.
Menurut para Krupenkin dan Taylor, manusia adalah mesin penghasil energi yang sangat kuat. "Manusia, secara umum, adalah mesin penghasil energi yang sangat kuat," kata Krupenkin. "Sementara berlari, seseorang dapat menghasilkan daya sebanyak kilowatt," tambahnya.
Sementara Taylor mengatakan teknologi pemanenan energi yang ada saat ini, lebih pada aplikasi daya tinggi seperti angin atau tenaga surya, atau sebaliknya aplikasi daya sangat rendah seperti kalkulator, jam tangan atau sensor. "Apa yang telah hilang ? adalah kekuatan di kisaran watt. Itu kisaran daya yang dibutuhkan untuk elektronik portabel," kata Taylor.
Pengembangan sepatu dengan teknologi pemanenan energi yang tertanam dalam sol sepatu ini sendiri merupakan riset yang telah keduanya lakukan sejak 2011 lalu dan didanai oleh National Science Foundation Small Business Innovation Research.
Tidak seperti baterai tradisional, sebagai energi baru, teknologi pemanen energi ini tidak perlu diisi ulang, selama proses berjalan normal.
Meskipun teknologi pemananan energi ini tidak mungkin dapat sepenuhnya menggantikan baterai pada sebagain besar aplikasi mobile, namun para peneliti percaya teknologi ini dapat memainkan peran kunci dalam mengurangi biaya, polusi dan masalah lain yang terkait dengan penggunaan baterai. nik/berbagaisumber/E-6
