近年来穿戴式技术装置越来越受到欢迎,各家厂商与研究单位都想在这广大商机分一杯羹,现在更有科学家带来可用于穿戴式装置的太阳能超级电容,有望取代原有的电池,让未来的穿戴式感测器更轻巧与更节能,且日夜都可以使用。
超级电容(supercapacitor)是介于传统电容与电池之间的双电层电容,由活性碳多孔电极和电解质组成,具有效率高、循环寿命长、高电压、耐高温、耐高压且安全性高等特性,除了能量密度比一般电容更高,功率密度也优于其他电池。
看好超级电容的优良性能与潜力,英国格拉斯哥大学可弯曲电子和感测技术(BEST)团队透过石墨烯与银打造 3D 可挠泡沫层,研发出可用于穿戴式设备的超级电容,充放电容量更是以往可挠式超级电容的 3 倍,25,000 次充放电循环后仍可正常运作。
该团队在 2017 年 3 月也利用石墨烯开发出一款太阳能电子皮肤,该设备对触碰和压力相当敏感,可透过内置感测器来模仿人类皮肤触觉反应,只是当时电子皮肤还不能储存电力,阴天或是夜间可能就无法使用,而此次 BEST 新研究有望进一步提升太阳能电子皮肤的应用范围。
目前研究也成功将电子皮肤与太阳能超级电容相结合,主要教授 Ravinder Dahiya 表示,太阳能电容技术让未来穿戴式健康检测系统只需要阳光就能充电,不仅商业潜力巨大,应用也相当广泛。
即便在没有电力的偏远地区,只要透过太阳能超级电容,电子皮肤等穿戴式设备日夜都可运作,Dahiya 也指出,团队正考虑进一步将技术整合至电子皮肤,并借此开发出更完善的义肢。新研究已发表在《Nano Energy》。
- Solar supercapacitor could power future of wearable sensors
(本文由 EnergytTend 授权转载;首图来源:格拉斯哥大学)