Generación de energía solar flexible para aplicaciones de rescate portátiles

Maciej Sibiński, del Instituto de Tecnología Tallin, destaca el papel de la energía solar flexible en los sistemas de seguridad y rescate de hoy y las posibilidades para el futuro cercano.

Hoy, ciertas situaciones y actividades extremas como viajes en el desierto, actividades deportivas extremas, ataques terroristas, pandemias, incendios forestales, conflictos militares y otras cosas se han vuelto cada vez más comunes en nuestras vidas, representan una amenaza importante y aceleran la demanda de soluciones innovadoras. Muy a menudo, el rescate rápido y preciso, el tratamiento adecuado o la operación efectiva en estas condiciones se asocian con dispositivos electrónicos modernos que pueden proporcionar una comunicación rápida, un diagnóstico adecuado y capacidades mejoradas. Sin embargo, lograr esto se basa en fuentes de energía estables, robustas y seguras que pueden ser difíciles de obtener.

Las desventajas del trabajo tradicional de lucha contra incendios

Echemos un vistazo más de cerca a los ejemplos prácticos de trabajo moderno de extinción de incendios. Tradicionalmente, dependiendo de la situación y la habilidad reales, trabajó independientemente en el campo bajo la dirección de un líder de equipo experimentado, ya sea dentro del edificio o dentro del campo. Sin embargo, las condiciones dinámicas como el colapso inesperado del edificio, el aumento de la temperatura y los gases tóxicos representan una seria amenaza para la seguridad de estas operaciones. Además, trabajar con condiciones de niebla o nubes químicas tóxicas puede afectar los juicios situacionales. Factores como el exceso, estresados ​​o pasados ​​por alto pueden afectar la toma de decisiones. Entonces, ¿cómo puede lidiar efectivamente con estos desafíos?

Vigilancia en tiempo real para mejorar la seguridad de los bomberos

Suponga que la salud de cada bombero se monitorea constantemente de acuerdo con la presión arterial, la frecuencia cardíaca, el contenido de oxígeno, la temperatura de la piel e incluso la fuerza y ​​la composición del sudor. Además, los parámetros del área y el movimiento se controlan de acuerdo con los niveles de temperatura externos, localización, elevación, aceleración, posición del cuerpo y velocidad de movimiento. La presencia de gases tóxicos o ácidos, junto con otra información, se informa inmediatamente por la exhibición electrónica de su visera. Además, una conexión constante entre el resto del grupo y la unidad de comando central se proporciona continuamente. Los miembros de cada equipo no solo son más conocidos y preparados para eventos inesperados, sino que el trabajo general de bomberos se está ordenando de manera más efectiva y segura. Además, la amenaza entrante podría ser un aumento rápido de la temperatura o un empeoramiento de la condición para los propios bomberos, y está claro para los comandantes que pueden decidir sacar a la persona de la situación.

¿Es posible obtener toda esta información en tiempo real sin ninguna configuración de medición especial? La respuesta es sí: por el milagro de hoy de los textiles inteligentes y los microsensores electrónicos. Todos los equipos de detección que necesita puede integrarse completamente en la ropa interior y exterior en forma de microchips y franjas de detección de aluminio flexibles. Incluso las antenas de transmisión se pueden usar en forma de un circuito impreso en pantalla en la parte posterior de la chaqueta.

Además del departamento de bomberos, otros servicios de emergencia y equipos de rescate pueden beneficiarse de estos sistemas. Los sensores de aceleración/movimiento instalados en el chaleco reflexivo del trabajador informan automáticamente todos los posibles accidentes de caída al sistema central, lo que potencialmente reduce los tiempos de rescate e intervención.

Generación de energía solar flexible: una fuente confiable de energía

La entrega de energía eléctrica es absolutamente necesaria para operar todos estos sistemas. Si bien las baterías pueden ser la primera idea obvia como fuente de energía, su peso, toxicidad y construcción rígida desagradable son serios inconvenientes en aplicaciones textiles. Afortunadamente, la generación de energía solar flexible podría ser la solución ideal.

La energía solar flexible puede integrarse fácilmente con una variedad de textiles, que incluyen velas de botes, cubiertas de carpa, mochilas, ropa exterior de bombero e incluso ropa regular. La producción de esta tecnología integrada no es una tarea fácil. Esto se debe a que sus demandas no son solo resistencia a la abrasión y resistencia a la abrasión, sino también resistencia a la humedad, así como durante los ciclos de lavado estándar. Sin embargo, varias tecnologías fotovoltaicas de película delgada, incluidas las células SB2S3 y SB2SE3, desarrolladas en el Laboratorio del Grupo de Materiales Energía de Fine Film en la Universidad Tecnológica de Tallin, ofrecen esta perspectiva.

Aunque se requieren desarrollos tecnológicos futuros, los beneficios potenciales de las fuentes de alimentación para los sistemas portátiles al aire libre son extremadamente prometedores. Los primeros productos basados ​​en la generación de energía solar de película delgada para estas aplicaciones ya han penetrado en el nicho del mercado. Pronto, esta ropa reforzada podría convertirse en el foco de nuestra electrónica personal.

entender

Este trabajo fue apoyado por el proyecto UE Horizon 2020 952509-5GSolar

referencia

T. Blecha, R. Soukup, Petr Kaspar, A. Hamacek, J. Seboun «Traje protector de bombero inteligente – Bloques y tecnología funcionales» Proc. 2018 IEEE International Assembly Electronics (ICSE) del 11 al 13 de marzo de 2018, Barcelona, ​​España M. Civisky, M. Jakubowska, M. Suuma, «Sensores de temperatura flexibles de las fibras» Volumen 10, Número 9, 2010, pp 7934-7946 S. Aplicaciones ronic ronic «Material ciencia e ingeniería B: Volumen de material de estado sólido 165 para tecnología avanzada, No. 1, 25, 25 2009, 2009, PP 50-52. Januszkiewicz, I. Krucińska «Comparación de parámetros de antenas de fibra fabricadas utilizando tres tecnologías: magnetrón, impresión de tinta y bordado y textiles y textiles y textiles y textiles y 32 (1), 2024 pp. 1–7 https: //swanholmtech.com/

Este artículo también se presentará en la 24ª edición de Quarterly Publishing.