Термоелектрична футболка як джерело живлення CGM-сенсора

Навчальний заклад: Український фізико-математичний ліцей Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Автор: Зембович Дарина Олександрівна

Номінація: Стійкий життєвий простір (Старша вікова категорія)

Область:

Опис:

Проєкт «Термоелектрична футболка як джерело живлення CGM-сенсора» присвячений створенню прототипу футболки, яка перетворює теплову енергію, що виділяється людським тілом, на електричну для живлення сенсора безперервного моніторингу глюкози (CGM-сенсора). Актуальність роботи полягає у тому, що наразі 529 млн людей у світі хворіють на цукровий діабет, а до 2050 року ця кількість може сягнути 1,3 млрд людей, а часта заміна сенсорів безперервного моніторингу глюкози зумовлена, зокрема, розрядкою встановленої батарейки; вирішення цієї проблеми допоможе досягнути цілі сталого розвитку №3 та №7. У межах проєкту було проаналізовано ефект Зеєбека, проведено дослідження різних моделей елементів Пельтьє, за результатами якого для подальшої роботи було обрано модель SP-1848-271455A. Експериментально визначено, що найбільш вигідне розміщення елементів Пельтьє на тілі людини – це зап'ястя, спина та руки. Розроблений прототип футболки при навантаженні 56 Ом генерує середню вихідну напругу 95,4 мВ, середній вихідний струм 1,7 мА, а середня вихідна потужність становить 164 мкВт, чого має вистачити для живлення CGM-сенсора. Оцінена вартість розробки (1360 грн) менша за вартість одного CGM-сенсора (1500-2500 грн), і, зважаючи на те, що вона є довговічним джерелом живлення, вирішуючи при цьому проблему передчасної зупинки функціонування сенсора до завершення передбаченого терміну використання, вона значно знижує експлуатаційні витрати користувача.