具有双极热电的pH敏感的拉伸式Zwitterionic水凝.
Ling-Chieh Lee1, Kang-Ting Huang2, Yen-Ting Lin1
1Department of Materials Science and Engineering, National Taiwan University, Taipei, 10617, Taiwan.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 19, 2024
概括
研究人员开发了一种可伸缩的水凝,用于可穿戴的热电设备. 这种可调节pH的材料有效地收集人体热量,为电子产品中低级废热回收提供了新的可能性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 可穿戴电子产品需要灵活和可伸缩的电源.
- 收集人体热量 (低等级废热) 是自动供电设备的一个有前途的途径.
- 开发具有高效热电性质的材料,同时也具有机械强度和伸展性,仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 为可伸缩热电应用设计一种具有增强机械性能的新型双网水凝.
- 为了研究zwitterionic (ZI) 水凝的pH取决的热电特性.
- 为了展示一个原型可拉伸的离子热电超级电容器用于废热采集.
主要方法:
- 合成了一种双网络的水凝,使用了2-烯胺-2-甲基烯硫酸和zwitterionic sulfobetaine acrylamide.
- 描述了水凝的机械性能 (拉伸应力和应变).
- 测量了离子Seebeck系数 (Si) 和功率图 (ZTi) 在1到14的pH范围内.
- 制造并测试了一种原型可拉伸的离子热电超级电容器.
主要成果:
- 双网水凝表现出优异的机械性能,拉力应力高达470.3kPa,应变率为106.6%.
- ZI水凝显示了可调节的极热电特性,离子Seebeck系数在32.6到31.7mV K-1之间,pH从1到14不等.
- 在pH1和14分别达到3.8和3.6的高功率 (ZTi) 值.
- 原型超级电容器的功率密度为1.8 mW m-2 (pH 1) 和0.9 mW m-2 (pH 14).
结论:
- 开发的pH敏感,可拉伸的ZI水凝为热电能收获提供了一个有前途的平台.
- 这种材料适用于需要灵活和可穿戴的发电应用,特别是用于收集低等级废热 (25-40°C).
- 这项研究为由人体热量供电的先进可穿戴设备铺平了道路.
更多相关视频
08:39Magnetic and Thermal-sensitive PolyN-isopropylacrylamide-based Microgels for Magnetically Triggered Controlled Release
Published on: July 4, 2017
8.9K
10:01Thermal Scanning Conductometry TSC as a General Method for Studying and Controlling the Phase Behavior of Conductive Physical Gels
Published on: January 23, 2018
7.6K
