淀粉的清洁力量

2021-06-23 14:31:47

微型装置包含由淀粉和小苏打制成的化合物,以从运动中收获能量。

科学家们使用了一种由淀粉衍生物和小苏打制成的化合物,以帮助将机械转换为电能。该方法是由科学家们在韩国和印度同事的大邱古邦理工学院(DGIST)开发的方法是具有成本效益和生物相容的,并且可以帮助降低低能量电子产品,如计算器和手表。详细信息发表在杂志高级功能材料中。

“摩擦电纳米能器收获机械能并将其转换为电流,”Dgist机器人工程师霍霍克金解释道。 “但是这些装置中使用的许多材料被认为是生物危害的并且不适合可穿戴应用。我们的摩擦纳米能器包括环糊精,一种绿色材料,广泛用于人体中的药物递送,使其不良且无危险。“

环糊精是由淀粉制备的多糖化合物。科学家们用它在称为金属 - 有机框架(MOF)中将钠离子链接在一起。 MOFS形成多孔材料广泛用于储气,催化和传感。

具体而言,金和他的团队将超声施加到水中环糊精和碳酸氢钠的混合物。然后它们加入了金色的酸并施加另一个短圆的超声波。该过程发生在室温下,并导致由环糊精键连接在一起的钠离子制成的MOF。

该团队通过将其涂在铜电极上,将其掺入纳米酮,该铜电极坐落在塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)碱上。与MOF层相对是放置在第二铜电极上的Teflon层,该第二铜电极也粘附在PET板上。纳米液的两侧打开并响应运动,例如步行或慢跑。每次MOF与TEFLON接触时,都会交换电子,并产生电流。该过程称为摩擦效应。

该团队通过将其连接到鞋子,背包和一个人的膝盖和腹部来测试该设备。他们发现它可以从步行,慢跑和弯曲中收获机械能,甚至来自一些典型的瑜伽。该设备能够驱动低功耗电子产品,如数字手表,液压仪和计算器。

使用由环糊精(下面的圆形分子)制造的MOF制备摩擦纳米料α(上述)。

“我们的MOF延长了摩擦电材料名单,”金说。他和他的团队计划继续寻找可穿戴应用的生物相容性材料。它们还在开发可开发超级电容器,这些电容器可以存储由摩擦纳米能器产生的能量。 “使用纳米电磁炉和超级电容器在一起,我们相信我们可以为可穿戴电子产品,生物脱毛和机器人开发下一代能源系统,”他说。

使用由环糊精(下面的圆形分子)制造的MOF制备摩擦纳米料α(上述)。

有关更多信息,请联系:Hoe Joon Kim,助理教授 机器人工程系 Daegu Gyeongbuk科技学会(DGIST) 电子邮件:[email protected]

期刊参考文献 Sugato Hajra,Manisha Sahu,Aneeta Manjari Padhan,在桑李,董克易,佩鲁穆尔·阿拉格尔萨米,Sitansu Sekhar Nanda,Hoe Joon Kim *,"一种绿色金属 - 有机框架 - 环糊精MOF:一种新型多功能材料的摩擦纳米电磁炉,用于高效机械能量收集",先进的功能材料,在线发布于2021年4月19日。