一个团队的工程师们在加州大学洛杉矶分校萨姆厄工程学院已经发明了一种新颖的柔软和灵活的自供电的bioelectronic设备。技术将人体运动——从弯曲手肘等微妙的动作一个脉冲的手腕,转化为电能,可以用于可穿戴和植入诊断传感器。

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磁弹性效应的研究人员发现,有多少物质的变化时磁化微小磁铁不断推在一起,分开机械压力,可以存在于一个柔软而灵活的系统——不仅是刚性的。为了证明他们的概念,该团队使用微小的磁铁分散在一个极薄的硅胶矩阵生成磁场强度的变化矩阵波形。磁场的强度变化,发电,加州大学洛杉矶分校的报告萨姆厄。

自然材料今天公布的详细研究发现,突破背后的理论模型,演示。这项研究也强调了自然。

“我们的发现开辟了一条新途径在实际能源、传感和治疗技术human-body-centric,可以连接到互联网,”研究负责人陈小君说,加州大学洛杉矶分校的生物工程学助理教授萨姆厄。“是什么让这种技术的独特之处在于,它允许人们与舒适伸展和移动设备压在人类皮肤,因为它依赖于磁性而不是电,湿度和我们自己的汗水不妥协其有效性。”

陈和他的团队建立了一个小型,灵活的磁弹性发生器(大小的美国季)platinum-catalyzed硅胶制成的聚合物矩阵和neodymium-iron-boron nanomagnets。然后粘贴到一个主题的手肘柔软、有弹性的硅胶带。他们观察到的磁弹性效应是四倍同样大小的设置与刚性金属合金。结果,生成的设备每平方厘米4.27毫安级的电流,也就是10000倍下一个最好的同类技术。

事实上,灵活的磁弹性发电机很敏感,它可以将人体脉搏波转化为电信号,作为自供电的,防水的心率监视器。电力还可以用于可持续电力其他可穿戴设备,如汗传感器或一个温度计。

有持续的努力可佩带的发电机,从人体获取能量运动传感器和其他设备,但实用性的缺乏阻碍了这种进步。例如,刚性金属合金磁弹性效应不充分压缩弯曲对皮肤和生成可行的应用程序有意义的水平的能力。

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其他设备,依靠静电往往不会产生足够的能量。他们的表现也常常在潮湿的条件下,或者当汗液在皮肤上。一些试图封装设备为了保持水,但降低了它们的有效性。加州大学洛杉矶分校的团队的小说可穿戴式磁弹性发电机,然而,即使被浸泡在人工汗测试了一个星期。

专利技术已经被加州大学洛杉矶分校提交技术开发集团。