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微创医学技术信息动态 | 更新时间:2015-07-24
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美发明人体动能发电新技术

微创医学 201502期 页码:142-

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把身体运动转变成电能尽管看着可能不像,但即便最懒惰的“沙发土豆”(指整天坐在沙发上看电视的人)也是一台人体发电机。呼吸——移动肋骨将空气吸入肺中然后再呼出气体——能产生大约1瓦特电,而如果“土豆”真从沙发上站了起来、快速在房间里走动,每迈一步都能产生大约70瓦的电能。这些能量可以拿来发挥作用,比如说给手机或机内的医学传感器充电。但问题在于如何采集。普林斯顿大学的迈克尔·麦卡尔平及其同事研究出了一种将身体运动转化成电能的好办法。他们把压电晶体印在类似橡胶的柔韧的生物相容性材料上。在受挤压时压电晶体会产生电流,它有很多用途——比如燃气烧烤炉的打火器。但是,有可能用于体内的那种高效能压电晶体在制造时需要高温,那种高温会令大多数塑料或橡胶熔化。麦卡尔平博士及其同事找到的解决办法是先在坚硬的氧化镁基片上制造出一条条窄带状排列的晶体,然后利用酸蚀技术将晶片与氧化镁基片分离,再把晶片印在名为PDMS的具有生物相容性的柔韧聚合物上。这项成果发表在《纳米通讯》月刊上。麦卡尔平博士说,他的研究小组已经开始制造原型。他们把微小的电线固定在晶体上,以便利用电能。晶体上面也覆盖着另一层PDMS作为保护,同时也可保障人体的安全,因为晶体内含有铅。最初的应用可能是在鞋子里,目的是产生足够的电来给音乐播放器或手机充电。但最终的目标将是制造一种柔韧有弹性、可植入胸部或其他地方的发电机。

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