可穿戴电子设备(例如电子皮肤,人体健康监测器和智能机器人)的发展,引发了对可持续电源的巨大需求。但是,现有电源的拉伸应变极限和低适配性已不能满足其发展的需要。于此,河南大学王新等人基于碘化钾和甘油(KI-Gly)液体电解质作为工作电极,开发了一种可伸缩和形状可调的液体基单电极摩擦电纳米发电机(LS-TENG),用于收集人体运动能量,为可穿戴电子设备提供电能。
本文要点:
1)LS-TENG具有很高的输出性能(300 V的开路电压,17.5 mA m-2的短路电流密度和2.0 W m-2的最大输出功率),并在250%拉伸和10 000次反复接触分离运动后保持稳定的输出性能。
2)还有,LS-TENG还可以获得生物力学能量,包括手臂晃动、人体行走和手叩击,在没有额外电源的情况下为商用电子设备供电。LS-TENG附在身体的不同关节上,可以用作自供电的人体运动监测器。
3)此外,还探索了基于LS-TENG和微控制器的柔性触摸屏,用于人机交互。因此,基于KI-Gly电解质的可拉伸且形状适应的LS-TENG将成为生物力学能量收集和可穿戴人机交互的令人兴奋的平台。
参考文献:
Wang, L., et al., Stretchable and Shape‐Adaptable Triboelectric Nanogenerator Based on Biocompatible Liquid Electrolyte for Biomechanical Energy Harvesting and Wearable Human–Machine Interaction. Adv. Funct. Mater. 2020, 2007221.
https://doi.org/10.1002/adfm.202007221