研究人員開發(fā)出全新電子皮膚 動力來自于佩戴者的汗水
現(xiàn)在,我們中的許多人通過佩戴像Fitbit公司的健康和健身追蹤器來了解自己的情況,而這些追蹤器是靠需要充電的電池來運行的。來自加州理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種可以裝上傳感器的電子皮膚,它的動力來自于佩戴者的汗水。 "這類可穿戴設(shè)備的主要挑戰(zhàn)之一是在電源方面。"該項目研究人員高偉(音譯)說。"很多人都在使用電池,但這并不能持續(xù)很久。有些人曾經(jīng)嘗試過使用太陽能電池或收集人體運動的能量,但我們想知道,'我們能從汗水中獲得足夠的能量來為可穿戴設(shè)備供電嗎',答案是肯定的。" 我們的汗液中含有濃縮的乳酸。這種正常新陳代謝過程中的副產(chǎn)品會被電子皮膚的燃料電池吸收--這些燃料電池由碳納米管制成,里面有鉑/鈷催化劑和一種酶,這些酶可以分解乳酸鹽,并被復(fù)合網(wǎng)狀物所容納。在這里,人體的排出物與周圍空氣中的氧氣混合,生成水和丙酮酸。 加州理工學(xué)院的研究團(tuán)隊表示,這些生物燃料電池可以產(chǎn)生足夠的持續(xù)穩(wěn)定的電力,為監(jiān)測心率、體溫和血糖水平等傳感器以及藍(lán)牙收音機提供動力。 "雖然近場通信是許多無電池電子皮膚系統(tǒng)的常用方法,但它只能用于很短的距離內(nèi)的電力傳輸和數(shù)據(jù)讀取,"高曉明解釋說。"藍(lán)牙通信消耗更高的功率,但對于實際的醫(yī)療和機器人應(yīng)用來說,藍(lán)牙通信是一種更有吸引力的方法,具有擴展的連接性。" 燃料電池、傳感器和無線通信系統(tǒng)都包含在一個柔軟的彈性橡膠貼片內(nèi),直接貼在佩戴者自身的皮膚上。而且研究人員表示,這種以汗水為動力的電子皮膚可以 "持續(xù)運行多日"。 展望未來,該團(tuán)隊認(rèn)為該研發(fā)成果可作為多種不同的無電池生物傳感器的平臺,并有可能作為人機界面幫助操作未來的假肢。 有關(guān)這項研究的論文發(fā)表在《科學(xué)·機器人學(xué)》雜志上。 |