新型充電寶,你的汗液也可以為你的手機充電喲
加州大學研究團隊研發出利用人體汗液發電的設備
該設備可為手機充電
功率比往期產品高10倍
2017年8月22日,加州大學聖地亞哥分校的研究團隊發明了一種可以從人類汗水中提取能量,並轉化成電能的可拉伸電力設備。用戶將這種設備佩戴於皮膚表面(如手臂),就能直接用汗水提取的電力為手錶、手機、燈泡等設備充電。且該配置單位表面積的功率要高於常見佩戴式電力設備10倍左右。
這種電力設備的原理其實很簡單:人體汗液中包含乳酸,而乳酸中又包含著一定數量的電子。這些電子可以被一種酶提取出來,然後就可以用來發電了。2014年時曾有多支團隊都在攻克該課題,但是他們遇見了類似的難題——電力設備表面積不夠大,提取不了足夠的電子。當時的汗液發電設備每單位面積最多只能生成1.6微瓦的電量,而加州大學的這項研究,每單位面積可以達到1.2毫瓦。
他們利用光刻技術和絲網印刷技術把3D納米碳管的陰極和陽極陣列製作成了可拉伸的電子元件,這就使得這種電力設備可以覆蓋很大的面積,從而在汗液中汲取更多的電力。
此外,這種結構的元件不只能擴大覆蓋面積,雖然電力設備可以擴大,但是由於納米碳管本身的屬性,電池的高可延展力反而不會讓陰極和陽極陣列變形。也就是說,即使被拉伸,電力設備的功效也不會減弱。同時,這種電力設備採用了橋島結構(bridge and island),結構基礎是由純金光刻而來,研究團隊為陰極和陽極都加上了生物燃料材料層,在這兩者的結合下,電力設備會擁有更高的能量密度。
當然,這種電力設備只是雛形而已。位於設備陰極的材料是氧化銀(正極為金),會隨著時間而降解,且速率很快,不適合長期使用。另外一點,人體汗液中的乳酸濃度,也會因為時間、周遭環境等等因素而稀釋,而該電力設備並不能儲存電力。該團隊需要突破這兩點,才有可能讓這種設備走向商業化。
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