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可生物降解的濕氣發(fā)電機(jī)制成

來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng) 時(shí)間：2026-05-26 14:56

　　英國(guó)瑪麗女王大學(xué)、華威大學(xué)、倫敦帝國(guó)理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)科學(xué)家，共同開(kāi)發(fā)出一款高穩(wěn)定性、可生物降解的濕氣發(fā)電機(jī)。該設(shè)備由明膠、氯化鈉（食鹽）和活性炭等食品級(jí)材料制成，能夠利用空氣中的濕氣發(fā)電。這一成果代表了電子設(shè)計(jì)理念的重大轉(zhuǎn)變，即將大氣中的水分從制約電子設(shè)備性能的“敵人”，轉(zhuǎn)化為可用的能量來(lái)源。相關(guān)論文已發(fā)表于最新一期《納米能源》雜志。

　　這款濕氣發(fā)電機(jī)采用簡(jiǎn)單的水基工藝制造，用的是廣泛易得的無(wú)毒材料，為設(shè)計(jì)更可持續(xù)、更符合循環(huán)理念的電子產(chǎn)品開(kāi)辟了新路徑，也為傳統(tǒng)電池和能源系統(tǒng)提供了一種低環(huán)境影響的潛在替代方案。

　　該設(shè)備通過(guò)從周?chē)諝饣蛉梭w皮膚吸收水分子來(lái)工作。隨著明膠鹽溶液逐漸變干，它會(huì)自行組織成一種獨(dú)特的三層結(jié)構(gòu)。當(dāng)置于潮濕環(huán)境中時(shí)，這種結(jié)構(gòu)使離子能夠在材料內(nèi)部定向移動(dòng)，從而在超過(guò)30天的時(shí)間里，持續(xù)輸出每單元約1伏的穩(wěn)定電壓。

　　通過(guò)將多個(gè)單元串聯(lián)，團(tuán)隊(duì)展示了其可觀的擴(kuò)展性能——輸出電壓可高達(dá)90伏，電流達(dá)5.08毫安，足以驅(qū)動(dòng)一串由40個(gè)LED燈組成的星形燈飾。

　　除了能量收集，該設(shè)備還可作為靈敏、親膚傳感器。由于其電輸出對(duì)濕度的微小變化十分敏感，這套系統(tǒng)能夠捕捉到與濕度變化相關(guān)的生理信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)呼吸模式，并通過(guò)檢測(cè)呼出氣體中的水分變化，識(shí)別與發(fā)聲說(shuō)話相關(guān)的細(xì)微差別。它還在非接觸式感測(cè)方面展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，為無(wú)需電池的可穿戴健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和人機(jī)交互界面提供了新的可能性。

　　這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在于，其材料在生命周期結(jié)束后對(duì)環(huán)境無(wú)害。它可以在幾周內(nèi)于土壤中生物降解，或直接溶于水中，從而無(wú)需使用危險(xiǎn)化學(xué)品，即可回收并再利用其組件。

責(zé)任編輯：劉礎(chǔ)琪