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新的吸湿薄膜蒸发出汗6次更快,含有15倍的水分

2021-12-03 10:50:10来源:

来自新加坡国立大学的一支研究人员发明了一种新型薄膜,蒸发六倍速度速度更快,含有比常规材料更多的水分更多。在这种原型中,涂有新型薄膜的鞋垫从蓝色变成粉红色,因为它吸收了水分。通过将其放在太阳下,鞋垫可以轻松“再生”,并被重用超过100次。

来自新加坡国立大学(NUS)的研究人员创造了一部小型电影,这是一种非常有效的,在我们的皮肤上蒸发汗水,当我们运动时保持凉爽和舒适,并且从人类汗水中收获的水分可以用来动力可穿戴电子设备,如手表,健身跟踪器等。

出汗是我们身体减少热应力的自然过程。“汗水大多由水组成。当水从皮肤表面蒸发水时,它会降低皮肤温度,我们感到凉爽。在我们的新发明中,我们创造了一种新型薄膜,非常有效地从我们的皮肤蒸发出汗,然后从汗水中吸收水分。我们还进一步迈出了这一步 - 通过将水分转化为可用于动力小型可穿戴设备的能量,“研究团队领导者助理教授Tan Swee Ching教授来自Nus材料科学与工程系。

新型薄膜的主要成分是两种吸湿性化学品 - 氯化钴和乙醇胺。除了极其防潮剂外,该薄膜在暴露于阳光下可以快速释放水,可以“再生”并重复使用超过100次。

为了充分利用吸收的汗水,Nus团队还设计了一种可穿戴能量收集装置,包括八种电化学电池(ECS),使用新颖的薄膜作为电解质。每种EC可以在吸收水分时产生约0.57伏的电力。由装置收获的总能量足以为发光二极管供电。这种概念证明演示说明了使用人类汗水的电池可穿戴的电池的潜力。

该技术突破于9月份纳米能源的9月印刷问题。

由助理教授Tan Swee Ching(坐下,左)和丁军教授(坐右)领导的Nus研究团队开发了一种新型电影,非常有效地从皮肤蒸发出汗。有希望的应用包括鞋垫和衬垫,以及用于汗水吸收的焊接垫。

常规吸湿材料如沸石和硅胶具有低水吸收和块状固体结构,使得它们不适合吸收汗液蒸发的水分。相比之下,NUS研究人员开发的新型吸收膜的水分含有15倍,比常规材料快6倍。

此外,这种创新的电影在吸收水分时,从蓝色到紫色,并最终粉红色。该功能可用于吸湿程度的指示。

Nus团队将这部电影包装成透气和防水的聚四氟乙烯(PTFE)膜,柔性且常用于服装中,并成功地证明了用于腋下垫,鞋衬和鞋垫的吸湿膜的应用。

凯恩教授谭说,“腋下出汗是令人尴尬和令人沮丧的,这种情况有助于细菌的生长,导致令人不快的身体气味。鞋子中的汗水累积可能会产生水疱,愈伤组织和真菌感染等健康问题。使用腋下垫,鞋衬和鞋垫嵌入水分吸收膜,速度蒸发的水分迅速采取,防止汗液积聚,为个人舒适提供干燥和冷却的小微气体。“

“使用3D打印创建鞋底的原型。所用材料是软聚合物和硬质聚合物的混合物,从而提供足够的支持和减震,“研究团队联合领导教授丁俊,他也来自Nus材料科学与工程系。

Nus团队现在希望与公司合作,将新颖的吸湿薄膜纳入消费品。

参考:“具有双重功能的超吸湿薄膜,具有自燃汗水蒸发和能量收获”的Zhang,Jiachen Yang,Ramadan Borayek,Hao曲,Dilip Krishna Nandakumar,钱Zhang,Jun Ding和Swee Ching Tan,2012年5月11日,纳米Energy.doi:
10.1016 / J.Nanoen.2020.104873