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    1. 為可穿戴設(shè)備收集能量的7種創(chuàng)新方法

      來(lái)源:未知 日期:2019-01-14 點(diǎn)擊:次

      為可穿戴設(shè)備收集能量的7種創(chuàng)新方法
      圖片來(lái)源:知識(shí)共享
       
      可穿戴設(shè)備有各種形狀和形式。從監(jiān)測(cè)心率和步數(shù)到測(cè)量血壓和檢測(cè)跌倒,這些設(shè)備可以執(zhí)行各種各樣的任務(wù)。然而,它們都有一個(gè)缺點(diǎn),那就是無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間充電。因此,科學(xué)家們正在尋找為可穿戴設(shè)備供電的新方法。如果他們成功了,今天的傳統(tǒng)電池將成為過(guò)去。
      1、研究人員將人體的葡萄糖作為醫(yī)用植入物的動(dòng)力源
      華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)的研究人員開發(fā)出一種獨(dú)特的燃料電池,可以收集葡萄糖,并將其轉(zhuǎn)化為足夠的電能,為附著在其上的生物傳感器提供能量。
      由于生物燃料電池不使用任何有毒成分,而且據(jù)稱更穩(wěn)定,因此它是安全的,適用于體內(nèi)的長(zhǎng)期應(yīng)用。
      研究人員相信,這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以用于開發(fā)心臟監(jiān)測(cè)儀、連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備和其他健康可穿戴設(shè)備。這種新型傳感器還可以免去檢測(cè)某些疾病(如糖尿病)時(shí)扎手指的麻煩。
      2、紗線電池為智能衣服和可穿戴設(shè)備供電
      香港的研究人員發(fā)明了一種紗線形狀的可充電鋅離子電池,它可以在拉伸、彎曲、切割或用水清洗時(shí)產(chǎn)生電能。研究人員相信,這種新型電池可以被編織進(jìn)充滿傳感器的智能衣服,并集成到商業(yè)制造的紡織品中,為電子產(chǎn)品、可穿戴顯示器和醫(yī)療植入物提供動(dòng)力。
      這種紗線現(xiàn)在是一組可組合成動(dòng)力織物的柔性發(fā)電和存儲(chǔ)設(shè)備中的一員,例如太陽(yáng)能帶(可編織成織物)、可編織超級(jí)電容器以及利用機(jī)械能發(fā)電的紗線。

       
      為可穿戴設(shè)備收集能量的7種創(chuàng)新方法
       
      3、研究人員開發(fā)出可以為可穿戴設(shè)備供電的超薄電子紋身
      來(lái)自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)和葡萄牙科因布拉大學(xué)(University of Coimbra)的研究人員開發(fā)出一種新方法,可以制造出高度靈活、類似紋身的電路,有朝一日可以為可穿戴設(shè)備供電。
      這一過(guò)程使用了一種導(dǎo)電的液態(tài)金屬合金的痕跡,這種合金被應(yīng)用到附著在人體皮膚上的紋身紙上。超薄的電子紋身可以與水一起使用,就像孩子的裝飾紋身可以與濕海綿一起使用一樣。
      4、開介孔碳納米纖維可以為柔性功率傳感器提供動(dòng)力
      德國(guó)的一個(gè)研究小組設(shè)計(jì)出了下一代金屬空氣電池,這種電池可以很容易地制造成靈活的腕帶狀電池。雖然還需要進(jìn)一步的研究,但目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),這些設(shè)備可以為下一代靈活、可穿戴和生物適應(yīng)性電源提供巨大的機(jī)會(huì)。
      5、無(wú)線植入式裝置可以用無(wú)線電波供電
      麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們與布里格姆女子醫(yī)院的研究人員合作,開發(fā)出了一種新的供電系統(tǒng),并與植入人體深處的設(shè)備進(jìn)行通信。像這樣的系統(tǒng)可以用于藥物輸送,監(jiān)測(cè)體內(nèi)狀況,或通過(guò)用電或光刺激大腦來(lái)治療疾病。
      這種由無(wú)線電波驅(qū)動(dòng)的植入物可以安全通過(guò)人體組織。在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物身上進(jìn)行的測(cè)試中,研究人員發(fā)現(xiàn),這種波可以為組織中10厘米深、1米遠(yuǎn)的設(shè)備供電。
      6、新的可穿戴設(shè)備從低頻振動(dòng)中獲取能量
      賓夕法尼亞州立大學(xué)材料研究所和猶他大學(xué)的一組研究人員開發(fā)出一種可穿戴壓電能量收集器,這種收集器只需在行走或慢跑時(shí)擺動(dòng)手臂就能產(chǎn)生能量。這個(gè)手表大小的小裝置,可以產(chǎn)生足夠的電力來(lái)運(yùn)行個(gè)人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
      通過(guò)為可充電電池或超級(jí)電容器提供持續(xù)的電力,這些設(shè)備可以降低更換電池的人工成本,當(dāng)電池出現(xiàn)故障時(shí),還可以防止電池報(bào)廢。
      為可穿戴設(shè)備收集能量的7種創(chuàng)新方法
      圖片來(lái)源:賓夕法尼亞州立大學(xué)

       
      7、電子紙顯示器采用能量采集技術(shù)
      日本全球印刷公司Toppan Printing Co., Ltd.開發(fā)了一種以能量采集技術(shù)為動(dòng)力的電子紙顯示器(EPD)。此EPD可用于在符合EnOcean標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)電池物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備上生成顯示。
      EnOcean是一種收集能量的無(wú)線技術(shù),通過(guò)這種技術(shù),來(lái)自外部源(如熱、陽(yáng)光和振動(dòng))的微小能量被收集并轉(zhuǎn)化為電能。它主要用于建筑自動(dòng)化系統(tǒng),也適用于工業(yè)、交通、物流和智能家居等其他應(yīng)用。

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