英属哥伦比亚大学研究人员为医疗可穿戴设备开发可拉伸可清洗电池

英属哥伦比亚大学研究人员开发出可拉伸可清洗电池
Ngoc Tan Nguyen博士和他的同事们发明了一种既灵活又可清洗的电池。它即使被扭曲或拉伸到正常长度的两倍,或者经过多次清洗也能正常工作。(图片来源:Kai Jacobson)

英属哥伦比亚大学的研究人员发明了一种柔性防水电池,这种电池足够耐用,可以经历多次清洗循环。这种电池非常柔韧,即使被扭曲或拉伸到正常长度的两倍,或者被扔进洗衣房,它也能工作。

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UBC大学应用科学系博士后Ngoc Tan Nguyen博士说:“可穿戴电子产品是一个巨大的市场,可拉伸电池对其发展至关重要。”“然而,到目前为止,可拉伸电池还不能清洗。如果它们要承受日常使用的需求,这是一个至关重要的补充。”

阮博士和他的同事开发的电池提供了许多工程上的进步。在普通电池中,内层是坚硬的材料,包裹在坚硬的外部。英属哥伦比亚大学的研究小组将关键化合物(在这种情况下是锌和二氧化锰)研磨成小块,然后将它们嵌入橡胶塑料或聚合物中,从而使它们具有可拉伸性。这种电池由几层超薄的聚合物组成,这些聚合物被包裹在相同的聚合物外壳内。这种结构创造了一个密封,防水密封,确保电池的完整性,通过重复使用。

团队成员巴哈尔·伊兰普尔是一名博士生,他建议把电池扔到洗衣机里测试它的密封性。到目前为止,电池已经经受住了39次清洗循环,随着技术的不断发展,该团队希望进一步提高电池的耐用性。哥伦比亚大学的报道

“我们把我们的原型放在家用和商用洗衣机中进行实际的洗衣循环。它们完好无损,功能齐全,这就是我们知道这种电池真正有弹性的原因,”Iranpour说。

两个科学家在实验室里
Bahar Iranpour在Nguyen博士的观察下拉伸和扭曲电池(图片来源:UBC)

锌和二氧化锰化学的选择也赋予了另一个重要的优势。Nguyen说:“我们选择了锌锰电池,因为对于穿戴在皮肤旁边的设备来说,它是一种比锂离子电池更安全的化学物质,锂离子电池破裂时会产生有毒化合物。”

负担得起的选择

提高电池功率输出和循环寿命的工作正在进行中,但这项创新已经引起了商业兴趣。研究人员认为,当这种新电池准备好供消费者使用时,它的价格可能与普通充电电池相同。

UBC先进材料和工艺工程实验室主任、电气和计算机工程教授约翰·马登博士监督了这项工作,他说:“所使用的材料成本非常低,所以如果大量生产,成本就会很低。”除了用于测量生命体征的手表和贴片,电池还可以与可以主动改变颜色或温度的衣服集成在一起。

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“可穿戴设备需要电力。通过创造一种柔软、可拉伸、可清洗的电池,我们使可穿戴电源变得舒适和方便。”

在最近发表的一篇新论文中描述了这种电池先进能源材料

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山姆·德雷柏()是在线编辑WT |可betway体育开户穿戴技术专注于运动和健身领域,但也对市场上任何新的生活方式小工具充满热情。可以通过以下方式联系Sam。