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问题:一件T恤解决充电难题?Nature(子刊新研究):用人体当发电机

西(民众号:zhidxcom

编译| 高歌

编辑| ‘云’鹏

智器械3月10日新闻,昨天一篇《自然·“通讯”》上的论文先容了可以存储人体能量的“「可」穿着微电网”。 若是人们穿着了这种装 备[, 运动[发生的动能与汗液都可以转化为电能为小型电子装 备[供电。

该论文由加州大学圣迭戈分校(UC San Diego)的研究职员完成,他们集成了生物燃料电池、摩擦发电机和超级电容三种装 备[,借此从佩带者的 运动[中【网络能】量。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-21701-7

一、生物电池、发电机、电容三部门联网供电

该手艺的灵感来自于都会微电网,纳米工程博士、文章一作Lu Yin{称},犹如都会微电网集成了风能、太阳能等内陆再生能源一样,「可」穿着微电网集成了从人体差异部位【网络能】量的装 备[,存储 运动[时发生的能量并向小型电子装 备[供电。

凭证论文,它由三个主要部门组成:汗水驱动的生物燃料电池, 运动[驱动的摩擦发电机和储能用的超级电容。所有部件都对照柔软,可以用水洗濯,而且通过丝网印刷的方式印 《在》[了衬衫上。

▲生物燃料电池(「泉源」:UC San Diego)

摩擦发电机则位于人体的前臂外侧和躯干两侧靠近腰部的位置,将 运动[中的能量转换成电能。

▲摩擦发电机(「泉源」:UC San Diego)

「胸部衬衫上方的」超级电容会暂时存储两个装 备[网络到的电能,以此为小型电子装 备[供电。

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▲超级电容(「泉源」:UC San Diego)

‘这项研究并不容易’,加州大学圣迭戈分校纳(米生物工程学教授)Joseph Wang 《在》[2013年,【揭晓了关】生物燃料电池通过汗液中,「乳酸和氧分子交流电子」从而发生电能的论文。

厥后Joseph Wang团队对生物燃料电池和摩擦发电机举行整合,才研发出「可」穿着微电网。

二、高效集成实现30「分钟不中止供电」

Lu Yin说,这项事情的主要创新内容不是两个装 备[自己,而是将所有装 备[系统集成 《在》[一起。

他强调,〖研究团队并〗非将A和B加 《在》[一起{称}为系统,其选择的零件都具 备[相<互兼容的>形状尺寸、匹配的性能和互补的功效,种种装 备[的集成十分完善。

「可」穿着微电网借助生物燃料电池和摩擦发电机装 备[的特征,能够快速、延续地为装 备[供电:当佩带者 运动[时,摩擦发电机马上运转提〖供〗电力;‘流汗’时,《生物燃料电》池便最先提〖供〗电力,并 《在》[佩带者竣事 运动[后延续供电。

两个装 备[的配合协作实现了快速启动与延续供电的连系。

研究团队对「可」穿着微电网举行了测试,佩带者骑自行车或跑步 运动[10分钟,【然后休息】20分钟。 《在》[30分钟的测试历程中,「可」穿着微电网可以全程知足LCD手表或小型电致变色显示器(一种响应电压改变而变“色的显示器”)的供电需求。

凭证实验,整个系统的启动速率比仅具有生物燃料电池的『速率快』2倍,{使用寿命比}仅具有摩擦发电机的寿命长3倍。

「可」穿着微电网的种种部件通过柔性质料毗邻,印 《在》[衬衫上并笼罩有防水涂层。

Lu Yin{称},〖只〗要不使用清洁剂,「可」穿着微电网不会受到频频弯曲、折叠、弄皱或 《在》[水中洗濯的影响。

《论文中的可穿》着微型电网需要佩带者处于 运动[中,或 运动[以后才气为小型电子装 备[供电。

而加州大学圣迭戈分校的研究者并没有局限 《在》[这种设计中,他们希望能够为更多差其余场景设计响应的可穿着微型电网,甚至有一天,可以让佩带者 《在》[办公室中也可以使用这种系统。

结语:穿着微电网打开充能新方式?

当种种(能量网络)和存储装 备[生长迅速时,人们往往忽略了自身的〖能量损失〗。加州大学圣迭戈分校的研究职员却没有忽视自“身的能量”,他们研发了一款仅依赖人类流动就可以运行的(能量网络)、存储系统。

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2 条回复
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    (2021-04-02 00:04:32) 1#

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