物理科技生物学-PHYICA

新的研究利用了运动的力量

技术工程 2022-06-02 21:53:56

New research harnesses the power of movement用于制造传感器的预先图案化的金字塔形状的复杂材料之间的摩擦可以产生足够的能量来为可穿戴设备供电。鸣谢:诺森比亚大学从人体的日常活动中获取能量,并将其转化为有用的电能,是诺森比亚大学一名教授参与的一项新研究的重点。来自中国西北工业大学的学者在来自诺森比亚的Richard Fu教授的支持下,开发了一种独特的传感器设计,能够利用人体运动,如弯曲、扭曲和拉伸,为智能手表和健身追踪器等可穿戴技术设备提供动力。

自供电压力传感器是这些智能电子设备中使用的关键组件之一,如今这些设备越来越受欢迎。传感器无需外部电源即可工作。

检测健康状况和测量运动表现是这类传感器的潜在用途。因此,它们是广泛研究和开发的焦点,但生产具有可穿戴技术所需的性能传感、灵活性和足够功率水平的产品仍具有挑战性。

发表在《先进科学》杂志上的一篇新研究论文描述了西北工业大学袁教授、常红龙教授和副教授领导的团队如何与傅教授合作开发解决方案。

他们的新方法包括使用预先图案化的金字塔形状的复杂材料来产生对称为聚二甲基硅氧烷或PDMS的硅酮聚合物的摩擦。这种摩擦会产生自供电效应或摩擦电,可以显著增强可穿戴设备的可用能量。

北京大学陶教授解释说:「这种自供电触觉传感器具有广泛的环境耐受性和优异的传感性能,可以在没有外部电源的情况下,通过测量摩擦电输出信号的变化来检测细微的压力变化。该传感器设计已经过测试,能够通过模拟人类手指手势来控制电器和机器人手,证实了其在可穿戴技术中的应用潜力。”

傅教授补充说:“这种基于水凝胶的自供电传感器制作过程简单,但具有极好的灵活性,良好的透明度,快速响应和高稳定性。”

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