坚固且内在可拉伸的基于湿度的离子凝启用发电机,具有高的人体符合性
Wenya He1, Puying Li1, Haiyan Wang1
1Laboratory of Flexible Electronics Technology, Key Laboratory of Organic Optoelectronics & Molecular Engineering, Ministry of Education, Department of Chemistry, State Key Laboratory of Tribology in Advanced Equipment (SKLT), Laboratory of Flexible Electronics Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China.
ACS nano
|April 30, 2024
概括
研究人员开发了一种可伸缩的水分电源发电机 (s-MEG),使用离子凝用于可穿戴电子产品. 这种灵活的设备从空气湿度中获取能量,即使在应力下,为手腕带等设备提供稳定的功率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 可穿戴电子设备的电子产品
背景情况:
- 从潮湿的空气中通过启用湿度的发电机 (MEG) 直接收集能量,对于可穿戴电子产品至关重要.
- 刚性MEG材料由于体力活动期间的空间扭曲而面临限制,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 开发一种内在可拉伸的以水分为主导的电力发电机 (s-MEG),以提高对人类使用的符合性.
- 在可穿戴应用中克服刚性MEG材料的局限性.
主要方法:
- 具有双网结构和可逆交联的可伸缩功能离子凝 (SIG) 的制造.
- 将SIG与织物电极集成,以创建s-MEG.
- 在各种应变条件和循环变形下测试s-MEG性能.
主要成果:
- 基于SIG的s-MEG显示稳定的电力产生高达150%的应变,具有超高拉伸应变 (∼600%).
- 一个1厘米×1厘米的s-MEG从环境湿度中产生了∼0.4V和∼5.7μA.
- 在5000个曲周期后,s-MEG保持了90%的性能,显示出出色的稳定性和粘附性.
结论:
- 开发的s-MEG提供了一个有前途的解决方案,用于在可穿戴电子产品中持续收集能量.
- 由于s-MEG具有伸展性和可调整性,可以在体力活动中提高用户的舒适度.
- 集成设备,如湿气驱动的手腕带和罩,展示了日常生活中实际发电的潜力.
