2021年08月09日
第A15版:产业热点

美国科学家发明可穿戴微电网

  本报讯  近日,美国加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授约瑟夫·王的纳米生物电子学研发团队发明了“可穿戴微电网”。相关成果发表在《自然·通讯》杂志上。

  这种微电网主要由三个部件组成:汗水驱动设备——生物燃料电池、动作驱动设备——摩擦发电机和储能超级电容器,可从人体获取能量后存储,为小型电子产品供电。其中,生物燃料电池放置于衬衫内表面胸口处,通过汗液获取能量后提供低电压;摩擦发电机放置在衬衫外表面的前臂处和腰部两侧,在人走路或跑步时随着手臂与躯干的摆动获取能量并提供高压脉冲;超级电容器放置在衬衫外表面胸口处,将两种电压结合调节为稳定电压,并充当蓄电池短暂存储电量,需要时为小型电子产品供电。各部件均使用丝网印刷工艺印到衣物上,通过由防水涂层包裹的柔软银质连通线连接。即使用户反复弯曲、折叠或水洗,各部件性能也不受影响。用户一开始运动,汗液驱动和动作驱动即可互为补充,快速启动、持续供电。一名穿着微电网的研究对象运动10分钟后休息20分钟,过程中产生电量即可为一块液晶屏腕表或一个小型电至变色显示器持续供电30分钟。

  下一步,研究人员将继续探索开发在户内静坐或户外慢走时即可获取能量的设计。

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