نوع مقاله : مقاله پژوهشی اصیل

نویسندگان

• مصطفی فخار ¹
• امین مهنام ²
• مهدی ادریسی ³

¹ کارشناس ارشد، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

² استادیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

³ استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

چکیده مقدمه: اگرچه با کاهش ابعاد و مصرف مدارهای الکترونیکی، امکان توسعه بسیاری از ابزارهای پزشکی به صورت قابل پوشیدن و یا نصب­شونده در داخل بدن فراهم شده است، اما وزن و اندازه بزرگ باتری مورد نیاز برای تأمین انرژی ابزار، باعث محدود بودن کاربرد این ابزارها و یا مشکلات در استفاده درازمدت از آن‌ها ­است. رویکرد نوین برای رفع این محدودیت، کسب انرژی لازم برای عملکرد دستگاه، از خود بدن می­باشد.مواد و روش ­ها: در این مقاله، توسعه سیستمی برای کسب انرژی از راه رفتن با استفاده از مبدل پیزوالکتریک با هدف تأمین انرژی یک ابزار پزشکی پوشیدنی ارائه شده است. مبدل پیزوالکتریک درون کفش زیر پاشنه پا کار گذاشته شده است و انرژی کسب شده در هر گام، ذخیره و برای استفاده ابزارهای الکترونیکی مناسب­سازی شده است. سپس با انجام آزمایش­های عملی کارآیی این ابزار مورد ارزیابی قرار گرفته است.یافته­ ها: ابزاری که در این تحقیق توسعه داده شد، امکان کسب و ذخیره انرژی فشار پا بر زمین حین راه رفتن را دارا است. این ابزار با استفاده از تنها یک مبدل پیزوالکتریک، امکان تأمین توان دایمی در حد 8/0 میلی­وات را فراهم نمود. البته برای فراهم شدن این توان دایمی به صورت یک منبع تغذیه 3 ولت، نیاز به برداشته شدن حدود 40 گام به صورت اولیه بود. این ابزار جهت تأمین انرژی یک مدار الکترونیکی پایه مورد استفاده قرار گرفت و پایداری آن در طول زمان مورد تأیید قرار گرفت.نتیجه­ گیری: با توسعه ابزارهای پزشکی پوشیدنی کم مصرف، امکان تأمین انرژی لازم برای آن‌ها از خود بدن و جایگزین شدن این روش بجای استفاده از باتری وجود دارد.کلیدواژه‌ها‌:  برداشت انرژی، راه رفتن، مبدل پیزوالکتریک، ابزارهای پزشکی.