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可拉伸的微型超級電容:讓可穿戴設備擺脫電池,實現自我供電!
由於儲能的過程中沒有發生化學反應,所以這種電容充放電可多達數十萬次。超級電容的原理示意圖(圖片來源:維基百科)未來,微型超級電容有望補充甚至替代可穿戴設備中的鋰離子電池。微型超級電容具有體積小、功率密度高、充放電速度快等優點。
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可拉伸微型超級電容器,可用於可穿戴設備供電
由賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學系教授Huanyu "Larry" Cheng領導的一個國際研究小組開發了一個用於可穿戴式健康監測設備的可拉伸系統,能夠從人類呼吸和運動中收集能量。目前可穿戴健康監測和診斷設備使用的電池或超級電容器存在能量密度低和可拉伸性有限的問題。作為電池的替代品,微型超級電容器是一種儲能設備,可以補充或替代可穿戴設備中的鋰離子電池。微型超級電容器具有體積小、功率密度高、快速充放電的能力。
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基於3D雷射誘導石墨烯的可伸縮微型超級電容器自供電可穿戴設備
,已經開發出一種自供電,可拉伸的系統,該系統將用於可穿戴式健康監測和診斷設備。使用微型超級電容器可以實現"可拉伸"的自供電系統,用於健康醫療領域。監視設備,而沒有當前電池和超級電容器的"缺點",例如低能量密度和有限的可拉伸性。"在研究氣體傳感器和其他可穿戴設備時,我們總是需要將這些設備與電池組合在一起才能供電," 程煥宇教授說。"使用微型超級電容器使我們無需電池即可為傳感器自供電。"
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雷射誘導石墨烯泡沫生成可伸展微型超級電容器到自供電可穿戴設備
依據Cheng的研究結果,,當前版本的電池和為可穿戴設備供電的超級電容器和可伸展的健康檢測和診斷的器件具有許多缺點,包括能量密度低和非常有限的可伸展性.這是一種同以前明顯不同的可伸展的微型超級電容器到自供電可穿戴設備,但卻是非常重要的,Cheng說到,這一研究小組和合作者打算聚焦在發展可穿戴器件的傳感器上,當工作在氣體傳感器和其他可穿戴器件中的時候,我們經常需要整合這些器件同可供電的電池集成在一起.使用微型超級電容器使得我們有能力實現具備自充電能力的傳感器,而不需要電池的幫助.
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寧波材料所在高度可摺疊、可拉伸紙基太陽電池方面取得進展
具有可彎曲、可摺疊和可拉伸等變形功能的太陽電池不僅可以在建築、交通設施以及可穿戴設備表面集成,賦予傳統產品新的功能,而且能作為柔性功率源與其它柔性光電器件集成,形成自供電的柔性電子系統。
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「兩高」水性可充電電池問世 比鋰離子電池更安全、更便宜
水性可充電電池由於使用了不可燃且價格低廉的水溶液(即用水作溶劑的溶液)作為電解液,不僅比鋰離子電池更安全、成本更低,也更容易製備。但由於受到水分解電壓的限制,目前水性可充電電池的能量密度遠低於鋰離子電池。 眾所周知,電解液是化學電池、電解電容等使用的介質,為它們的正常工作提供離子,並保證工作中發生的化學反應是可逆的。
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日本科學家研發能貼在衣服上的超薄太陽能電池:可拉伸可水洗
日本科學家研發能貼在衣服上的超薄太陽能電池:可拉伸可水洗 澎湃新聞 綜合報導 2017-09-19 16:04 來源:
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卡耐基梅隆大學3D列印可拉伸可穿戴的電子「紋身」
根據3D科學谷的市場觀察,來自卡內基梅隆大學工程學院和葡萄牙科英布拉大學系統與機器人研究所的研究人員開發了一種簡單有效的方法來製造堅固、高度靈活的紋身式電路,用於可穿戴計算。因為它們具有類似於輕質織物的機械性能,所以它們在彎曲、摺疊、扭曲和30%以上的應變(這是人類皮膚的典型可拉伸性)下仍保持功能。它們可以貼合併附著在高度彎曲的3D表面上,例如人腦或檸檬模型。超薄、順應性電子紋身的應用包括表皮生物監測、軟機器人、柔性顯示器等。
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日本研發1mm柔性電池 剪斷仍可點亮燈泡
近年來,電池技術的發展緩慢,成為消費電子產品形態進化的一大掣肘。據外媒報導,10月3日,日本山形大學產學合作副教授森下正典宣布,厚度在1毫米以下的鋰離子電池。該電池採用了電解質固體化的新技術,可防止漏液和起火事故。眾所周知,鋰離子電池的原理是鋰離子以電解質為媒介在正極和負極之間移動產生電。但以往的鋰離子電池均為液體電解質,有起火和漏液的風險。
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一種新型可穿戴式發電機可為現有的無線傳感器供電
加州理工學院醫學工程助理教授高偉一直在開發一系列廉價的可穿戴傳感器,以及利用人體為其供電的方法為可穿戴傳感器供電。如何為隨身設備供電一直是科技業界最大的挑戰,雖然電池是一種選擇,但由於電池體積大,而且電池會耗盡電量,所以並不理想。
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科學家發明可穿戴體熱發電機:可為智能穿戴設備充電
據外媒報導,科學家研究出一種可以從體熱中獲取電力的非插入型可穿戴設備,該設備的底座無毒且無過敏物質,由普通的舊棉織物製成。而在這種棉織物腕帶上,塗有一種特殊塗層,可收集體溫「發電」,理論上面料的一端接觸人的皮膚,而另一端暴露於空氣中,兩端之間溫差越大則電輸出越大。研究人員美國麻薩諸塞大學安姆斯特分校的化學副教授Trisha Andrew稱:「塗層是該技術的重要組成部分。」研究團隊之前曾用其它成分製成同樣原理的能量收集裝置,可惜具有毒性。
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可穿戴生物傳感設備:市場規模超25億美元,可對汗液、淚液及唾液...
系統集成和硬體 雖然不局限於可穿戴生物傳感器,但對硬體、供電和通信問題的關注對於這些傳感設備的實際應用至關重要。 硬體組件必須與生物傳感器平臺高度集成,並根據特定應用的不同要求進行修改。包含全功能微控制器的印刷式無線電路板因為靈活性和成本效益,被廣泛用於無線的平臺。這種印刷電路板可以進一步與電池集成。
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市場規模超25億美元,可穿戴生物傳感設備前途無量
系統集成和硬體雖然不局限於可穿戴生物傳感器,但對硬體、供電和通信問題的關注對於這些傳感設備的實際應用至關重要。硬體組件必須與生物傳感器平臺高度集成,並根據特定應用的不同要求進行修改。這種印刷電路板可以進一步與電池集成。可穿戴設備的另一個關鍵要求是在連續監控期間保持低功耗,以便為佩戴者或其他終端用戶提供有用且及時的化學信息。這可能需要在能量消耗和數據速率之間進行權衡,特別是在需要高採樣頻率時。對採集的數據進行高效的數據處理和有效安全的通信極其重要。
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物聯網可穿戴式設備研發人才工程化培養教學探索
分析可穿戴式設備研發對技術人才能力的要求,並從教學體系與具體實踐角度探索如何利用基於項目制的工程培養機制,在現有的課程體系內實現面向可穿戴式設備研發領域的人才培養。教學結果表明,依靠融合創新項目與現有教學培養體系的複合機制,可以有效地實現可穿戴式設備研發人才培養的教學目標。
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廢舊筆記本電池別扔!可為LED燈供電1年
而據統計,全球每年隨之廢棄的鋰離子筆記本電池大約為5000萬塊左右,對於生態環境來說無疑是一大威脅。不過最近IBM的研究人員發現了一種新用途——用廢舊筆記本電池來為家庭照明供電。廢舊筆記本電池可為LED燈供電1年(圖片來自Gizmodo) 研究人員發現,70%的廢舊筆記本電池都足以用來為LED燈供電。
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我國科學家在SOLED可穿戴設備應用領域研發取得新進展
中國證券網訊 吉林大學電子科學與工程學院集成光電子學國家重點實驗室孫洪波-馮晶教授科研團隊研製出具有高效率和高機械穩定性的可拉伸有機電致發光器件(Stretchable OLED,簡稱SOLED),在SOLED可穿戴設備應用領域研發取得新進展。該成果於5月17日發表在國際著名學術期刊《自然通訊》雜誌上。
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復旦發明新電池可直接編進衣服,0.1平米能讓手機用十小時
信息科學與工程學院陳煒教授團隊的「可穿戴式新生兒驚厥監護系統」 項目獲本屆發明展銀獎。首次參展就能獲得如此佳績,究竟是什麼樣的神奇發明? 小編帶大家一起了解一下!「柔性織物狀鋰離子電池」項目高分子科學系彭慧勝教授團隊發明了一類纖維狀鋰離子電池,在此基礎上發展出一系列柔性的新型織物電池系統,具有透氣、導溼、高度集成等性能,並可以直接編進衣服穿在人們身上,有望解決目前可穿戴電子產品對柔性電源的迫切應用要求。
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多家TWS耳機電池企業齊聚CIBF2021,展示各種微型鋰離子電池
【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】近年來,智能可穿戴設備快速發展,為扣式、柱式、軟包微型鋰離子電池提供了巨大的市場需求。據國際數據公司(IDC)預測,2019年全球可穿戴設備出貨量同比增長逾70%,原因是平均售價下降,以及可聽設備銷量上升。
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用於可穿戴設備和軟體機器人的新型可拉伸、自愈和發光的電子材料
新加坡國立大學的研究人員開發了一種新型可拉伸材料,用於發光電容器設備時,可以在更低的工作電壓下實現高度可見的照明,而且還具有自我修復特性,還能抵禦損壞。為了降低可拉伸光電材料的電子工作條件,該團隊開發了一種具有非常高的介電常數和自修復特性的材料。該材料是一種由獨特的氟橡膠和表面活性劑混合而成的透明彈性橡膠板。高介電常數使其能夠在較低的電壓下儲存更多的電子電荷,在發光電容器件中使用時,可以獲得更高的亮度。
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鋅二氧化錳「助力」可穿戴電子設備 4股望爆發
隨著可穿戴電子設備的興起,包括有機半導體薄膜電晶體在內的新技術紛紛湧現;但鑑於穩定性等局限性,其還無法應用於實際產品之上。據物理學家組織網報導,日前發表在《應用物理學快報》上的一篇研究提出了一種新的方案,即採用鋅二氧化錳電池。