新型无需电池的自发电应急响应帐篷可为小型设备提供通信备用电源
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一支工程师团队开发了一种轻量级的“磁弹性帐篷”,能够利用风能、人体运动甚至环境声音发电,这有望为小型传感器和便携式设备提供一种无需电池的新型供电方式。
这项研究凸显了人们对无电池微功率系统的日益浓厚兴趣,特别是在环境监测、智能基础设施和应急响应等应用领域。
新加坡 南洋理工大学( NTU)的研究人员介绍,该原型机采用超薄的磁弹性材料层,当这些材料层弯曲或振动时会产生电流。当组装成帐篷状结构时,该材料可同时从多种环境来源中采集能量。
测试表明,即使在微弱气流或低频振动条件下,该帐篷产生的电能也足以驱动LED灯、小型传感器和低功耗电子设备。研究人员表示,该技术可在无法使用传统电源的情况下,为可穿戴设备、远程环境监测仪和灾区传感器提供支持。
从帐篷到发电服装
研究团队指出,该 帐篷具有防水、 柔韧且 成本低廉 的特点 ,非常适合在恶劣的户外环境中部署。未来版本可能会扩大规模,以支持更大的传感器网络 ,或 集成到服装和设备 中,实现持续的能量采集。
据 Physicsworld.com报道,下一代生物电子技术——从可穿戴传感器到植入式医疗设备——的关键在于找到直接从人体获取可持续能源的方法。压电和摩擦电系统 等传统方法通过压缩或摩擦将机械运动转化为电能,但其性能在潮湿环境下会受到影响,且 电荷转换效率有限。
来自 加州大学洛杉矶分校萨穆埃利工程学院的研究人员,在陈俊(Jun Chen)的带领下,提出了一种突破性的替代方案:一种柔性磁弹性聚合物混合材料,在弯曲或拉伸时可产生电的研究人员在陈俊的带领下,提出了一种突破性的替代方案:一种柔性磁弹性聚合物混合物,在弯曲或拉伸时可产生电能。与具有磁弹性但过于僵硬而无法用于生物应用的刚性金属合金不同,这种新材料在 保持 强磁响应性的 同时,模仿了人体组织的柔韧性 。
该研究成果发表于《自然·材料》上发表的研究结果表明,磁弹性聚合物有望实现自供电的可穿戴和植入式设备,兼具耐用性、防水,表明磁弹性聚合物有望实现自供电的可穿戴和植入式设备,兼具耐用性、防水性和适应性,适用于现实中的生物医学和环境应用。
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