材料科學(xué)家創(chuàng)造了織物來代替可穿戴設(shè)備的電池

阻礙可穿戴生物傳感器在健康監(jiān)測中應(yīng)用的主要因素之一是缺乏輕便耐用的電源?，F(xiàn)在，由材料化學(xué)家Trisha L. Andrew領(lǐng)導(dǎo)的馬薩諸塞大學(xué)阿姆赫斯特分校的科學(xué)家報(bào)告說，他們已經(jīng)開發(fā)出一種制造電荷存儲(chǔ)系統(tǒng)的方法，這種系統(tǒng)可以很容易地集成到衣服中，“在任何衣服上繡出電荷存儲(chǔ)圖案”。

正如安德魯解釋的那樣，“電池或其他類型的電荷存儲(chǔ)仍然是大多數(shù)便攜式、可穿戴、可攝入或靈活技術(shù)的限制組件。這些設(shè)備往往是太大、太重和不靈活的組合?！彼麄兊男路椒ㄊ褂梦⑿统?jí)電容器，將蒸汽包覆的導(dǎo)線與聚合物薄膜相結(jié)合，并添加特殊的縫紉技術(shù)，在紡織品背襯上形成柔性對(duì)齊的電極網(wǎng)。由此產(chǎn)生的固態(tài)設(shè)備具有很高的電荷存儲(chǔ)能力和其他特性，使其能夠?yàn)榭纱┐魃飩鞲衅鞴╇姟?

安德魯補(bǔ)充說，盡管研究人員已經(jīng)將許多不同的電子電路元件小型化，但直到現(xiàn)在，電荷存儲(chǔ)設(shè)備仍然是這種情況。“通過這篇論文，我們證明了用我們實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的蒸汽涂裝線，可以將電荷存儲(chǔ)圖案繡在任何服裝上。這為在自供電智能服裝上縫制電路打開了大門?！痹敿?xì)信息在線顯示在應(yīng)用材料界面上。

博士后研究員、《安德魯》的主要作者張和化學(xué)工程研究生衛(wèi)斯理維奧拉指出，超級(jí)電容器是可穿戴式電荷存儲(chǔ)電路的理想選擇，因?yàn)樗鼈児逃械墓β拭芏雀哂陔姵?。但他們補(bǔ)充說，“將具有高導(dǎo)電性和快速離子傳輸?shù)碾娀瘜W(xué)活性材料結(jié)合到紡織品中是具有挑戰(zhàn)性的?！盇ndrew和他的同事表明，他們的氣相涂覆工藝在致密的加捻紗線上形成多孔導(dǎo)電聚合物膜，與以前使用的染色或擠出纖維相比，該膜可以很容易地與電解質(zhì)離子一起溶脹，并保持單位長度的高電荷存儲(chǔ)容量。

負(fù)責(zé)UMass Amherst可穿戴電子實(shí)驗(yàn)室的Andrew指出，由于技術(shù)難度大、成本高，紡織科學(xué)家傾向于不使用氣相沉積，但最近的研究表明，這種技術(shù)可以擴(kuò)大規(guī)模，保持成本效益。她和她的團(tuán)隊(duì)目前正在與UMass Amherst應(yīng)用生命科學(xué)研究所個(gè)性化健康監(jiān)測中心的其他人合作，將新的刺繡電荷存儲(chǔ)陣列與電子紡織品傳感器和低功耗微處理器相結(jié)合，以構(gòu)建可監(jiān)測的智能服裝。在正常的一天，人們的步態(tài)和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！