随着科技的发展,设备越来越小,低成本,更有效率。物联网的出现(物联网)使得研究人员探索使传感器更紧凑和便携式。在一项新的研究中,研究人员从Chung-Ang大学,韩国已经开发出一种设备,通过呼吸和可操作的,因此,被集成到防毒面具。这个设备能够驱动发光二极管和蓝牙追踪器,可以监视呼吸模式和化学战剂。
物联网的出现(物联网)时代,设备已经学会沟通和交换数据。这是通过传感器安装在物理对象,机器和设备。传感器可以检测到事件的变化。然而,需要持续的能源供应这些传感器构成了挑战。电池笨重、昂贵和不环保。此外,他们需要不断地充电或更换。
因此,有一个可持续和可再生能源的需求,以取代电池。摩擦电王中林教授(邓)就是这样的一个装置。简单地说,邓将机械能转换成电能。高能源效率、兼容现成的材料,和低成本使他们一个有前途的候选人为传感器。
尽管有这样的优势,然而,目前腾低输出电流是有限的。但增加输出电流需要较大的设备,使它不可能用于小型设备。有解决这个问题的办法权衡吗?
幸运的是,一个研究小组由副教授Sangmin李Chung-Ang大学在韩国,现在已经解决了这个问题。“我们实验室感兴趣大功率腾设计和TENG-based自供电的传感器。我们试图解决当前腾的限制,这样他们可以用来实现便携式电源在实践中,“李博士说,解释他的动机研究在线发表在5月31日,2022年先进能源材料。这项研究将出现在即将到来的封面的问题。
在他们的研究团队开发了一个新颖的设备称为“inhalation-driven垂直翼腾”(IVF-TENG),展示一个放大电流输出。“呼吸作为一个连续的机械输入和可用于操作腾。Film-flutter腾是这样的respiration-driven设备,可以生成一个连续的电输出从一个非常小的呼吸输入利用airflow-induced振动引起的颤振现象,”Lee博士解释道。。
IVF-TENG由一个铝(Al)进口电极,一个气动弹性介质板(聚酰亚胺),和一个出口电极。空气弹性变形的表有四个段有四个缝和受到垂直颤振行为引起的气流。这使得该IVF-TENG不同于现有腾。
IVF-TENG的团队调查了机电机制。他们发现IVF-TENG生成一个连续、高频电电压(V) 17日和闭路电流1.84μA吸入期间,和一个静电放电电压456 V和闭路输出电流288毫安每吸入周期的开始和结束。
他们进一步表明IVF-TENG可以持续130系列和140年led发光二极管并联吸入。此外,它可以收取660 F电容器,反过来,一个蓝牙追踪并提供其智能手机的信号。这些属性展示了潜力IVF-TENG应用在便携式电子设备和无线数据传输。
此外,研究人员综合IVF-TENG防毒面具,并演示了其能够监视用户的呼吸模式通过观察响应波形的输出。此外,它可以检测化学战剂和氯化氰一样,萨林,和二甲基methylphosphonate (DMMP),显示其潜在紧急情况期间使用。“既然防毒面具广泛用于紧急情况如火和化学气体接触,我们专注于应用腾一个防毒面具。我们相信IVF-TENG可以用作自供电的传感器在这样的场景中,“李医生推测。
事实上,他们的发明可以让邓重塑防毒面具作为自供电的混合传感系统在不久的将来!
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参考
原始论文的标题:Inhalation-Driven垂直摆动摩擦电王中林教授与放大输出Gas-Mask-Integrated自供电的多功能系统
日报:先进能源材料
关于Chung-Ang大学
Chung-Ang大学是一所私立综合性研究型大学位于首尔,韩国。这是在1916年开始作为一个幼儿园,并于1953年获得大学的地位。它是完全由韩国教育部认可的。Chung-Ang大学进行研究活动的口号下“正义和真理。“新愿景完成100年“全球创意领袖。“Chung-Ang大学提供本科、研究生和博士课程,包含一个法学院,管理计划,和医学院;它有16个本科生和研究生院。Chung-Ang大学文化艺术项目在韩国被认为是最好的。
关于副教授
Sangmin李
Sangmin Lee博士收到了他的机械工程博士学位浦项市科技大学(POSTECH)在2011年。他教Chung-Ang大学他在哪里在机械工程学院副教授。他的团队研究领域的能源获取基于静电势,压电/摩擦电王中林教授和混合细胞。他的研究兴趣也躺在表面润湿控制包括superhydrophobicity /superhydrophilicity基于微观和纳米加工和机械特性的微观和纳米结构的表面。
