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生物工程学家创造了一种自供电的生物电子装置

2021-10-04 20:23 · 稿源: cnbeta

加州大学洛杉矶分校的生物工程师们创造了一种柔软和灵活的自供电生物电子装置。这种灵活的装置可以从身体运动中创造出它所需要的动力,包括从肘部的弯曲到手腕上的脉搏所产生的运动。项目研究人员发现了一种叫做磁弹性效应的概念,当小磁铁被机械压力推到一起并拉开时,会产生电荷,它可以存在于一个软而灵活的系统中。

该团队利用分散在像纸一样薄的硅酮基质中的微型磁铁创造了一个概念装置。磁场随着矩阵的移动而改变强度以产生电力。研究人员认为,他们的设备可以用来为一系列可穿戴和可植入的电子传感器供电,以监测各种健康状况。

该技术的一个独特方面是,它依靠的是磁力而不是电力,因此湿度和汗水不会损害其有效性。该团队创造了一个灵活的磁弹性发生器,由嵌入钕铁硼纳米磁铁的铂催化硅酮聚合物矩阵构成。这个灵活的装置用一个硅胶带固定在研究参与者的肘部。

研究人员发现,磁弹性效应比任何类似尺寸的刚性系统大四倍。该测试系统能够产生每平方厘米4.27毫安培的电流。虽然这不是很多电,但它比同类技术多出1万倍。

研究人员创造的设备是如此敏感,以至于它可以从人类的脉冲波中产生电力。这为自供电和防水心率监测器打开了大门。该技术已经申请了专利,但没有迹象表明它何时或是否可能成为商业产品。

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