一项研究表明，由运动驱动的微型机械设备，可能会让自充电智能手表和健康追踪器的性能更进一步。研究人员表示，这种新设备性能是现有同类产品的两倍，可以为可穿戴技术中使用的电池提供一种节能且可持续的替代方案。

图形概要。图片来源：纳米能源（2022）。

近日，爱丁堡的工程师开发出了一种新技术，可以通过利用人体运动产生的能量为可穿戴设备充电，输出功率是现有最好设备的2倍。

该方法由三个博士组成的团队设计。学生们——比以前的技术更快、更有效地制造所谓的压电材料，从而可能更容易扩大生产规模。

强大的设备

该团队通过调整用于生产称为 PVDF 的材料的超细纤维的化学成分设计了一种新方法，PVDF 是一种在施加压力时会发电的多功能物质。

通过使用高压电源，研究人员可以将纤维制成 3D 海绵状材料，然后将其切成 1 cm 2的大小，安装电极和电线，并包裹在硅中。

对设备功率输出的测试表明，它们每平方厘米可以产生 40 微瓦的电力，是现有最强大的压电发电机类型的两倍。

减少浪费

研究人员表示，这些结构的进一步开发可以延长可穿戴技术中传统电池的寿命，甚至可以替代传统电池，从而有助于减少电子垃圾和能源消耗。

这些材料还可以应用于下一代智能纺织品，并被编织成运动感应衣服和监测呼吸和心率的 T 恤等产品。

“随着人们对电子可穿戴设备和植入物开发的兴趣与日俱增，电子垃圾的产生以及与电池容量相关的限制仍然是需要克服的一些关键挑战。我们开发的材料使我们离可持续发展更近了一步。可穿戴电子产品的发展，”弗朗西斯科·迪亚兹·桑切斯博士说。

该研究发表在《纳米能源》杂志上。