Credit: Veenasri Vallem北卡罗来纳州立大学的研究人员创造了一种柔软可拉伸的装置，可以将运动转化为电能，并可以在潮湿的环境中工作。“机械能——如风能、波、身体运动和马达振动的动能——是丰富的，”迈克尔·迪基说，他是这项工作的论文的对应作者，也是北卡罗来纳州化学和生物分子工程的卡米尔&亨利·德雷福斯教授。“我们创造了一种能将这种机械运动转化为电能的装置。它的一个显著特点是它在水下工作得非常好。”
能量采集器的心脏是镓和铟的液态金属合金。这种合金被包裹在水凝胶中，水凝胶是一种柔软、有弹性的聚合物，遇水膨胀。
水凝胶中的水含有被称为离子的溶解盐。离子聚集在金属表面，这可以在金属中感应电荷。增加金属的面积可以提供更多的表面来吸引电荷。这就产生了电能，电能被连接在设备上的电线捕获。
“由于这种装置很软，任何机械运动都会导致它变形，包括挤压、拉伸和扭曲，”迪基说。“这使得它在收集机械能方面用途广泛。例如，水凝胶的弹性足以拉伸到原来长度的五倍。”
学分:北卡罗来纳州立大学在实验中，研究人员发现，使设备变形仅几毫米就能产生大约0.5毫瓦·米-2的功率密度。这个电量相当于几种流行的能量收集技术。
“然而，在潮湿的环境中，其他技术即使有效果，也不会很好，”迪基说。“这一独特的功能可能会使应用从生物医学设置到运动服到海洋环境。此外，该设备制造简单。
“有一条增加功率的途径，因此我们将这里描述的工作视为概念验证演示。”
研究人员已经在进行两个相关的项目。
一个项目旨在通过增加收割机的功率输出，利用该技术为可穿戴设备提供动力。第二个项目评估如何利用这项技术从海洋中获取海浪能量。
论文“软可变面积电双层能量采集器”发表在《先进材料》杂志上。
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