新能源

Thuwal的功率修整

可穿戴电子设备可以永久地由可拉伸的,自我修复的材料供电,这些材料利用人体的热量来发电。三种经过精心挑选的有机化合物已被组合在一起,以开发出一种具有拉伸性和自愈性的原型热电材料,该材料可以产生自己的电能,并且足够坚固以承受日常生活中的压力和压力。

佩戴在皮肤上或作为植入物的传感器是一种越来越流行的收集生物数据以用于个人和医疗目的的方法。他们可以监控人类健康的重要标志,例如心率,血压,大脑活动,肌肉运动,燃烧的卡路里和某些化学物质的释放。

最终目标是自供电可穿戴技术,但这将需要可靠且持久的电源。

热电材料使用温度梯度来发电。它们具有利用人体热量为可穿戴技术提供动力的潜力,从而消除了对电池的需求,但是目前的材料缺乏灵活性,强度和弹性,无法避免受到永久性损坏。

由KAUST的Derya Baran和Seyoung Kee领导的团队将高导电性热电聚合物PETOT:PSS(掺杂有聚苯乙烯磺酸盐的聚(3,4-乙烯二氧噻吩))与有机二甲基亚砜混合,该有机化合物可提高PETOT的性能: PSS和Triton X-100,这是一种粘性的凝胶状试剂,可促进与PETOT:PSS的氢键结合。Kee说:“这种最终成分对于提供我们所需的弹力和自我修复特性至关重要。”

研究人员使用3D打印机将其混合物沉积到较厚的层中,然后在胁迫下测试了这些薄膜的热电性能。首先,他们发现薄膜两侧的温度差为32摄氏度,产生的最大功率输出为12.2纳瓦。

然后,该团队通过在使用LED灯供电时用剃须刀将它们切成两半来测试薄膜的自愈性能。“令人惊讶的是,在切割过程中或切割后,光都没有熄灭,”基说。

“我重复了十次削减,但它继续在不到一秒钟的时间内自我修复,并保留了其输出功率的85%。” 此外,当他们将胶片拉伸至比原始尺寸长三分之一左右时,它仍可提供稳定的电源。

Kee说:“可穿戴电子设备承受着持续的压力,它们的电源容易断开。” “我们的材料可以变形,拉伸,并且最重要的是可以自我修复,因此可以提供恒定而可靠的动力。”

十二纳米功率不足以为许多设备供电,除了高效的生物传感器和发射器外,但这是一个充满希望的起点。Kee说:“我们已经证明,使用3D打印可以轻松制造这种材料,这是一种非常流行且实用的技术。” “下一步,我们必须找到具有更好热电性能的材料,以便在不久的将来能够产生更大的功率。”

来源 | spacedaily     时间 | 2020-01-15
【分享】

返回

工作时间:am 9:00-pm 18:00

(8610) 8758 9901

您还可以留下联系方式,
我们工作时间主动联系您。