柔性電子器件在健康管理和人機(jī)交互領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,具有徹底改變?nèi)祟惿罘绞降木薮鬂摿。然而,大多?shù)柔性電子設(shè)備需額外配備供能裝置,不可避免的增加系統(tǒng)故障概率,影響穿戴舒適性和美觀性。因此,開發(fā)集成了能量供給的柔性電子器件是很有必要的。過去十年間,研究人員開發(fā)了一系列基于摩擦電、壓電、熱電和濕度發(fā)電原理的自供電傳感器,分別通過摩擦、壓力、溫度梯度、濕度梯度驅(qū)動。與上述原理不同,通常用于電池的金屬—空氣氧化還原反應(yīng)可以在無需任何外界刺激的情況下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,無需任何外界刺激驅(qū)動,具有高穩(wěn)定性的優(yōu)勢。因其反應(yīng)速率受外界環(huán)境調(diào)控,具有應(yīng)用于自供電傳感器的潛力。
圖4 CEH傳感器在非接觸式人機(jī)交互和疾病預(yù)防中的應(yīng)用。a) 非接觸式傳感測試示意圖。b-c)傳感器在水面以上不同距離的電學(xué)信號響應(yīng)。d-i) 基于CEH傳感器的非接觸式人機(jī)交互可以有效避免病毒傳播,與之對比傳統(tǒng)的接觸式傳感器會顯著增加病毒傳播風(fēng)險。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33133-y
通訊作者簡介
張瑩瑩,清華大學(xué)化學(xué)系長聘教授,博士生導(dǎo)師,課題組主要研究興趣是面向生命健康監(jiān)測的納米碳材料與、絲蛋白材料及兩者的功能復(fù)合材料,發(fā)展其在柔性電子器件、智能織物和特種纖維領(lǐng)域的應(yīng)用。Accounts of Materials Research主題編輯,Matter、Advanced Materials Technologies、Cell Reports Physical Science、功能材料與器件等期刊編委。課題組主頁:www.yyzhanggroup.com
- 廣西大學(xué)林寶鳳教授團(tuán)隊(duì):基于廢棄蠶繭編織的凝膠“一網(wǎng)掃凈”難處理的超細(xì)納米顆粒和有害污染物 2025-03-24
- 蘇大李剛、中山大六院黃丹丹/郅敏 IJBM:絲素蛋白搭載CUR/5-ASA雙藥肛瘺支架 2024-11-05
- 東華大學(xué)朱美芳院士/潘紹武研究員 Adv. Funct. Mater.:原位成型生物電極實(shí)現(xiàn)高度共形、穩(wěn)定的電生理信號界面 2024-04-30
- 北京化工大學(xué)汪曉東教授團(tuán)隊(duì) Nano-Micro Lett.: 碳化聚酰亞胺/凱夫拉纖維/氧化石墨烯@ZIF-67雙向復(fù)合氣凝膠封裝相變材料實(shí)現(xiàn)多重能量轉(zhuǎn)換與電磁屏蔽 2025-04-28
- 華南師范大學(xué)張振:纖維素納米晶和氧化石墨烯共乳化Pickering乳液制備光熱相變微膠囊用于太陽能和熱能存儲 2024-08-16
- 中北大學(xué)王智教授團(tuán)隊(duì):基于粉煤灰基沸石/還原氧化石墨烯/苯并噁嗪的有效散熱防腐涂層 2024-08-19
- 安農(nóng)大葉冬冬/中國藥大周湘 AFM:“微流控紡絲黑科技 - 扭曲纖維素纖維開啟自供能尿液監(jiān)測新應(yīng)用” 2024-12-10