水分电池可从汗水中获取电能为可穿戴设备供电-凡亿课堂

许多人喜欢在健身房里边听歌边跑步，然而长时间的运动，过程中会产生大量汗水，使得耳机潮湿还面临没电的困境，但这问题或将很快被解决。
近日，新南威尔士大学、联邦科学与工业研究组织和澳大利亚公司Strategic Elements联手合作，共同开发一种灵活的自充电电池激素，它可从空气中的水分中获取电能，无需插电即可为设备直接供电。
据了解，该产品瞄准电池供电的健身可穿戴设备，据Strategic Elements负责人表示，该项技术可以产生足够的能量来运行100亿美元电子皮肤贴片市场中的大多数现有设备，不出意外的话将在今年第三季度前有一个技术演示器启动和运行，以证明它可以完成这份工作，除了用户出汗的皮肤，它永远不需要充电器。
该项技术使用了氧化石墨烯，成功在基于石墨烯氧化物的湿气发电机（MEGs），该MEGs已证明可为计算机和小型传感器提供可靠的动力。

它的原理是：一对电极（银浆和FTO玻璃）负载氧化石墨烯的“亲水功能层”上，该层中的官能团质子在干燥时被固定下来。当设备两边有明显的湿度梯度，将在一边开始从空气中吸收水分子，这过程将导致COOH（羧酸）等官能团解离，释放出带正电的氢离子，或氢子。功能层潮湿一侧的氢离子浓度比干燥一侧高，因此氢离子将向干燥一侧迁移，形成电荷分离，在电极上产生电压，若去除潮湿一侧的水分，水子就会向该方向迁移，并与官能团重新结合。整个过程由湿度梯度的存在引发，并由缺乏湿度梯度的情况下逆转。
科研团队通过用氢氯酸处理氧化石墨烯，设法在功能层每平方厘米的表面上产生0.85伏和92.8微安的最大电压，讲这些单元串联或并联起来，使其输出倍增而没有任何损失，即可为小型设备供电。
为验证该电池，研究人员在一块碳布上制作了一个电池，然后在一秒钟内将其从0度弯曲到120度，并重复这一过程2000次，MEGs仍然可以产生电压，甚至是它最大初始电压的93%，所以不难看出MEGs潜力巨大，或许未来几年将会出现一系列的“由水分提供电能”的可穿戴设备。

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