(來自:University of Colorado)
據悉,新型裝置是該校工程團隊早期研究的一個延伸。研究團隊曾於 2018 年展示一款能夠彎折、扭曲和貼合佩戴者體表的電子皮膚,並且嵌入瞭傳感器。
起初這項技術僅被小心地用於可穿戴計算機,不過它最讓人感到激動的一點,就是能夠在受損時自我修復。
顯然,這項特性與電子皮膚所采用的特殊聚合物(聚亞胺 / Polyimine)有很大關系。在摻雜瞭納米銀顆粒之後,材料結構中可形成一種化學鍵。
一旦發生瞭撕裂,受損部位的化學鍵即可完成自行修復。不同的是,本文介紹的這項新研究,無需像電子皮膚那樣,為熱電環連接到外部電源。
取而代之的是,熱電環能夠利用穿戴者身體與環境的溫差實現“自體供電”。該功能由種植在聚亞胺基上的微小熱電芯片組成,且微觀上通過液態金屬線連接。
研究人員指出,該裝置能夠通過其覆蓋的每平方厘米皮膚產生 1 伏特的電壓。雖然數值看起來很小,但足以為智能手表 / 健身追蹤器等可穿戴設備供電。
為瞭增強輸出功率,研究團隊也提出瞭可將之組合形成大面積連接的想法。如果放大到腕帶的水平,該裝置可產生大約 5V 的電壓。
最後,這種裝置還是用瞭完全可回收的材料來打造,所有組件都能夠溶解或分離,後續可通過浸入特殊溶液並投入重新使用。
New wearable device turns the body into a battery(via)
論文資深作者、CU Boulder 機械工程系副教授肖建良(音譯)表示,他們正在努力改善新裝置的制造成本和可靠性,同時盡可能地將對環境的影響降至最低。
有關這項研究的詳情,已經發表在今日出版的《科學進展》(Science Advanced)期刊上。
原標題為《High-performance wearable thermoelectric generator with self-healing, recycling, and Lego-like reconfiguring capabilities》。
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