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智能下巴托从咀嚼运动中获取能量

2014年11月11日02:31    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:智能下巴托从咀嚼运动中获取能量

  科技日报讯 加拿大魁北克大学高等技术学院和Sonomax科技技术公司的联合研究团队,创建了一个由“智能材料”压电纤维复合材料(PFC)制成、可以从下颌咀嚼运动中获取能量的下巴托,有望作为一些小规模的电源为可植入或可佩戴电子设备提供电力。该研究结果已刊登在最新一期学术期刊《智能材料与结构》上。

  下颌的运动已经被证明是最有前途作为从人体运动中产生电力的候选之一。研究人员推测,在一个人吃饭咀嚼中,会产生平均约7毫瓦(mW)的功率。他们希望该设备可以从吃东西、咀嚼和说话中发电,为助听器、耳蜗植入体、电子听力保护器和可植入或可佩戴的电子设备提供电力。

  为收获这种能量,研究人员采用PFC智能材料制成下巴托。PFC是一种压电智能材料,由集成电极和粘合剂聚合物基体构成。该材料能够在它延伸经受机械应力时产生电荷。

  据物理学家组织网近日报道,研究人员创建了一个由单层PFC制成的下巴带,并使用一对弹性侧带将其连接到一对耳罩上。为了确保最大的性能,下颌带紧贴着用户的下巴,以便其在运动时引拉带条伸展。

  在测试该设备性能时,受试者被要求嚼口香糖持续60秒,并佩戴上头戴式设备。结果研究人员从下颌的运动中收获的最大功率为约18微瓦(μW),而头戴式设备的最佳功率仅需约10微瓦。

  研究人员说:“鉴于咀嚼的平均功率约7毫瓦(mW),完善这种设备的性能还有很长的路要走。目前实现的功率几乎完全不能为电气设备提供电力,然而,我们可以通过增加更多的PFC层到颚带增加功率输出,例如,采用20个PFC层,总共有6毫米的厚度,将能够驱动一个200微瓦的智能听力保护器。”

  研究人员说:“这种能量采集装置唯一昂贵的部分是单层的PFC,成本在20美元左右,考虑到价格、电池的短暂使用寿命和环境成本,我们估计,基于可收集能量下巴托设备的自供电听力保护器将在三年后收回投资。”

  (华凌)

(来源:科技日报)

(责编:魏艳、马丽)


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