连续多材料打印具有高灵活性和伸展性的仿生离子水凝动力源
Pei He1,2, Junyu Yue1,2, Zhennan Qiu1,2
1State Key Laboratory for Manufacturing System Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
Nature communications
|June 19, 2024
概括
研究人员开发了一种新的打印方法,用于灵活,可拉伸的离子水凝动力源,灵感来自电. 这种方法使可穿戴电子产品的高效,稳定和高压能源产生成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 电利用离子度梯度来发电,为可持续能源提供了一个模型.
- 现有的以鱼为灵感的电源效率低,不稳定,因手工组装而缺乏灵活性.
- 需要先进的制造方法来创建高效和灵活的仿生电源.
研究的目的:
- 为仿生离子凝动力源开发一种新的,高效的制造战略.
- 为了提高电动鱼灵感的能量收割机的伸展性,稳定性和电压输出.
- 为了证明这些电源在可穿戴设备中的实际应用.
主要方法:
- 采用连续的多材料打印策略来制造离子凝电源丝.
- 印刷的纤维的特点是它们的伸展性,接口粘合性和电压输出稳定性.
- 一个配列的多通道打印头被用于自动打印和组装电源.
主要成果:
- 制造的离子凝动力源表现出137%的最大伸展性.
- 印刷的纤维显示无结合,并保持稳定的输出电压超过1000个拉伸周期在100%的应变.
- 自动打印在30分钟内实现了208V的最大电压.
结论:
- 拟议的打印策略有效地产生高度可拉伸和稳定的仿生离子凝动力源.
- 这种方法克服了手动堆叠的局限性,提供了更好的性能和灵活性.
- 灵活的电源适合供电可穿戴电子产品,如数字手表.
