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手指贴个“创可贴”,你睡觉都能发电


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汗手似乎变成优势了。

学完电磁原理之后,相信有不少人去尝试过,切割磁感线让小灯泡亮起来。


累到满头大汗,小灯泡只肯昙花一现,美其名曰:减肥发电两不误。


大人,时代变了!


现在,动动手指就能发电了!甚至都不用动手指,躺着不动也不是不可以。


不用肌肉做功,不用大量排汗,只需要日常起居贴上这张“创可贴”,就能不费吹灰之力完成发电,把每一分能量都收集起来。


你动或不动,它都在发电


加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究团队,研发了一种新型指尖发电装置,并将研发过程发表在Cell Press旗下Joule能源期刊。


研究人员均来自于加利福尼亚大学圣地亚哥分校纳米工程系,可穿戴传感器中心。


能够在不经意间发电,是它的突出亮点。


可以利用人体维持正常生命活动消耗的能量转化电能,完全不打扰日常生活。玩手机的运动量也能够发电,睡眠过程更是生命不息发电不止。


即便你是一条翻不了身的咸鱼,你还可以躺着发电呀。


电能哪里来,九成靠出汗

该设备是一个薄而柔韧的长条,可以像创可贴一样包裹在指尖,不会带来太多不适感。即便是不运动的情况下,指尖渗出的汗液也能够被转化存储到一定量的电能。


通过设备中的碳泡沫电极垫吸收汗液,并利用电极上的酶,促使汗液中的乳酸氧化,将其转化为电能。


不要小看手指上不算大的皮肤面积,作为人体最易出汗的部位之一,每个指尖的上千个汗腺,24小时都在排汗。阻止汗液蒸发并把它们收集起来,将会稳定地提供大量能量。


手指闲不下来?动能收集起来

设备还可以通过轻微的手指按压产生能量,稍微动动手指的日常活动,就可以成为能量来源。充分利用到涉及触摸的各种行为,在不被察觉到的情况下自行工作。


‍吸汗电极下面是由压电材料(受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料)制成的集成电路,按压可以产生额外电能。


利用手指极高使用率的优势,不放过每一次抓握触碰(玩手机)的时机发电。


既然是发电装置,还得来看看转化效率。


对设备的测试研究中,10小时的睡眠过程,可以从一个指尖收集到近400毫焦耳电量,提供电子手表续航24小时的动力。随意点击鼠标或打字一个小时,可以产生30毫焦耳的能量。


这么算下来,睡觉太实在了。


十个指尖全部参与的话,产生的能量在此基础上翻十倍。整个过程中,无论有没有在使用该设备,出汗或动手指都是必要的消耗部分。


简直是没啥付出,就有回报。(手动狗头)


它有什么用

出汗和按压产生的电能被存储在一个小型电容器中,在需要时发挥供电作用。


每10秒按压10次发电设备,或是佩戴在指尖2分钟,产生的电量足以使一个化学传感器和低功耗显示器维持工作。可以利用该设备,为小型可穿戴传感器供电,例如盐浓度检测传感器、维生素C含量监视器等,提高它的实用性。


虽然有应用实例支持,但是作为一个发电设备,产生和可储备的电量仍然太少了,无法适应大部分电子产品对能源的需求。


现阶段来看,只能供电给低能耗传感器显示器,维持正常运行这样子,好像生活中也不大能用得上。


但是,不仅发电装置在发展,低能耗设备也在进步,贴近生活的可穿戴电子产品,不仅仅是电子手表一种。用于跑步的速度监测器、针对糖尿病人的血糖监测器等,都需要一个携带方便,可持续稳定供电配套能源。


指尖供能设备拥有体积小,转化率高,能量输出稳定的优势,这就让它未来可期了。另外,利用其发电原理,不仅仅可以裹在指尖发电,贴在脚掌、额头等部位同样可以发挥作用。


供能设备和耗能设备双向走通,起码能够实现给自己加特效吧。


论文地址

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435121002920


参考链接

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/uoc—cac070921.php


完整视频链接

https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/270300.php?from=509321


本文来自微信公众号“量子位”(ID:QbitAI),作者:兴坤,36氪经授权发布。