![该装置在用户睡觉时戴在手指上,收集能量。](http://www.311project.com/wp-content/uploads/2021/07/850-ThisvideoshowsBFCsattachedtotheusersfingerstocontinuouslyharvestenergyduringsleepwithoutanymovementCREDITJong-MinMoon.jpg?x44705)
美国一组研究人员发明了一种可以从汗液中发电的工具。戴在指尖上的小帽子,可以在睡觉时为小型医疗设备供电。
世界各地的工程师此前已经探索了人类汗液产生能量的潜力。但根据一篇论文,之前开发的设备“由于天然汗液固有的不可接触性而受阻”发表在焦耳。这种设备虽然不会产生太多的电力,但也不需要太多的汗水来工作:它可以从被动活动中获得动力。
“我们想要创造一种适应日常活动的设备,几乎不需要任何能源投资,”美国加州大学纳米工程教授、该论文的资深作者Joseph Wang说。
“你可以完全忘记设备,去睡觉或做打字等伏笔工作,但仍然可以继续产生能量。你可以称之为‘无所事事的力量’。”
“这个装置的大小大约是1平方厘米。它的材质也很灵活,所以你不必担心它太僵硬或感觉奇怪。你可以舒服地戴上很长一段时间,”王实验室的纳米工程博士生、论文的合著者吕音(音)说。
一只手上裹着四个汗液能量收集装置。信贷:陆阴
该设备利用汗液中的一种叫做乳酸盐的化合物。当乳酸被氧化时,会释放少量的能量。
研究人员开发了一种battery-style设置,包括一个由一种叫做乳酸氧化酶的酶制成的阳极(不出意外,它会氧化乳酸),和一个由铂制成的完成氧化循环的阴极。只要有持续的汗液供应,电子就会自发地在电路中流动,而不需要任何额外的能量输入。
该设备还包括压电发电机,它可以通过手指的机械运动发电。这就为设备增加了20%的能量。
在10小时的睡眠期间,该设备可以从一厘米皮肤中收集300毫焦耳,或者从指尖的按压中收集30毫焦耳。虽然短期内它还不能为你的智能手机充电,但它的能量足以为小型可穿戴医疗设备提供动力——在他们的论文中,研究人员用它来运行维生素C和钠传感设备。
研究人员将重点放在了指尖上,因为指尖的汗腺比例最高。
“手指上的汗液率可高达每分钟几微升/平方厘米(0.001毫升),”尹说。“与身体其他部位相比,这是很重要的,那里的排汗率可能要小两到三个数量级。”
尹补充说,他们希望将能量收集器集成到手套和其他东西中。
“有很多令人兴奋的潜力,”王说。“我们有十个手指可以玩。”
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