Ανάπτυξη μετρητικών συστημάτων για υφάσματα και εξαγωγή και ανάλυση δεδομένων

Στούρας, Παναγιώτης

Development of textile measurement systems and data exportation and analysis

Διπλωματική εργασία

Author

Στούρας, Παναγιώτης

Date

2024-10-11

Advisor

VASSILIADIS, SAVVAS

Διπλωματική Εργασία (6.313Mb)

Keywords

Τριβοηλεκτρική γεννήτρια ; Τριβοηλεκτρικές νανογεννήτριες ; Έξυπνα υφάσματα ; Ενεργειακή συγκομιδή ; Νανοτεχνολογία ; Φορετές συσκευές ; Internet of things ; Διαδίκτυο πραγμάτων ; Ηλεκτρικές ιδιότητες υφασμάτων ; Εξαγωγή ενέργειας ; Πειραματική διάταξη ; Ανθεκτικότητα υλικών ; TENGs ; IoT

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην αξιοποίηση της ενέργειας των τριβοηλεκτρικών νανογεννητριών (TENGs) που ενσωματώνονται σε υφάσματα, ενώ το θεωρητικό υπόβαθρο εξετάζεται βάσει υφιστάμενων ερευνών. Τα έξυπνα υφάσματα με TENGs αποτελούν μια καινοτόμο τεχνολογία που επιτρέπει τη συλλογή μηχανικής ενέργειας από τις κινήσεις του ανθρώπινου σώματος, με δυνατότητες εφαρμογής σε φορητές συσκευές, αισθητήρες και συστήματα Internet of Things (IoT). Η εργασία αυτή βασίζεται σε θεωρητικές αναλύσεις και ερευνητικά δεδομένα για την κατανόηση των παραγόντων που επηρεάζουν την απόδοση των TENGs, δίνοντας έμφαση στη διαχείριση και αξιοποίηση της ενέργειας που παράγεται. Η πειραματική διάταξη που κατασκευάστηκε χρησιμοποιήθηκε αποκλειστικά για την αξιολόγηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων ήδη ελεγμένων υφασμάτων, με στόχο να επιβεβαιωθούν και να μετρηθούν οι ηλεκτρικές τους επιδόσεις υπό διάφορες συνθήκες. Η πειραματική αυτή διαδικασία συνδυάζει τις θεωρητικές γνώσεις με πρακτικές μετρήσεις, επιτρέποντας την ακριβέστερη αξιολόγηση των υφασμάτων. Το έργο αυτό συμβάλλει στην κατανόηση της θεωρητικής βάσης και της πρακτικής αξιολόγησης των έξυπνων υφασμάτων, παρέχοντας νέα δεδομένα για την ενσωμάτωση των TENGs σε εμπορικές εφαρμογές χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας.

Abstract

This thesis focuses on the utilization of energy from triboelectric nanogenerators (TENGs) integrated into fabrics, while the theoretical background is examined based on existing research. Smart fabrics with TENGs represent an innovative technology that enables the harvesting of mechanical energy from human body movements, with potential applications in wearable devices, sensors, and Internet of Things (IoT) systems. This work is based on theoretical analyses and research data to understand the factors that affect the performance of TENGs, emphasizing the management and utilization of the energy produced. The experimental setup constructed was used exclusively to evaluate the electrical properties of pre-tested fabrics, aiming to confirm and measure their electrical performance under various conditions. This experimental process combines theoretical knowledge with practical measurements, allowing for a more precise evaluation of the fabrics. This project contributes to the understanding of the theoretical basis and practical assessment of smart fabrics, providing new data for the integration of TENGs into commercial low-energy applications.