基于液体的技术可以收获能量

电影“终结者2”中机器人的自我修复能力激发了用于自供电设备的可穿戴式液体能量收集器的设计。受到电影“终结者2”中的特殊效果的启发，普渡大学的研究人员开发了基于液体的可穿戴技术，可以为自供电设备获取能量。该大学工业工程助理教授吴文卓说，作为一个孩子，他对着名的阿诺德施瓦辛格电影中由液态金属制成的T-1000机器人的形状变形能力着迷，以至于他当他成为一名科学家时，他想做类似的事情。然而，他遇到了一个问题。“大多数报道的液态金属的使用/研究 - 大多数是Galinstan，一种共晶合金 - 仅使用液态金属作为可拉伸导体，而不利用其它功能和特性，”Wu在Purdue新闻发布会上说。

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经在研究摩擦纳米发电机(TENG)技术的设计，该技术通过两种材料相互摩擦产生电荷来收集电能。吴说，在他们的工作中，他们在设计和开发具有改进性能的可拉伸，可穿戴TENG方面遇到了许多困难。

然而，在某些时候，团队意识到液体代表了任何可以变形并变形为不同形状的东西的最终形式。“同时，存在于液态金属液滴上的超薄原生氧化层赋予我们的液态金属夹杂物(LMI)以优异的介电性能，这对于良好的TENG装置来说是理想的，”Wu说。

普渡大学团队从这一观察中发明的是基于LMI的TENG，恰当地称为LMI-TENG。Wu说，Purdue团队的发明包括一层夹在两层Ecoflex层之间的液态金属嵌入式功能硅胶。

“固有的可变形核壳LMI结合在可穿戴的高介电常数聚合物中，”他解释道。“LMI-TENG可以通过接触摩擦电化有效地收集和感知来自人体的生物力学信号，这是一种在两个表面接触和分离时产生电荷的过程，具有共同优化的电输出和机械可变形性。”

研究人员在“材料化学杂志”上发表了一篇关于他们工作的论文。吴说，该团队还展示了基于LMI-TENG的无线媒体控制系统，用于自供电用户界面，为自供电人类集成技术的设计和开发铺平了道路。这些可能包括可穿戴设备和传感器;普适计算;高级医疗应用;人机接口;机器人;虚拟现实;和其他应用程序，他说。

“这些装置可以戴在人体上，从身体运动或肌肉运动中获取机械能，”吴说。吴说，该团队计划继续推进其概念验证应用的设计和开发方面，并寻求合作伙伴帮助其完成任务。