历史上的今天
今天是：2024年10月27日（星期日）
2020年10月27日 | 加州理工大学高伟等开发出人体动能能量收集系统
2020-10-27 来源：caltech.edu
廉价可穿戴传感器的出现，可以监测心率和体温，以及血糖和代谢副产物的水平，这使得研究人员和卫生专业人员能够以前所未有的方式监测人类健康。但和所有电子设备一样，这些可穿戴传感器都需要电池。电池是一种选择，但不一定是理想的，因为它们可能体积大、重量重、并且电量有限。
加州理工学院的高伟是安德鲁和佩吉·切恩医学工程系的医学工程助理教授，他一直在开发这些传感器以及利用人体自身为其提供动力的新方法。此前，他发明了一种传感器，可以监测人体汗液中的健康指标，由汗液自身提供动力。
如今，他们发明了一种新的动能传感器，可以通过人体移动进行能量收集。
这种能量收集是用一层薄的夹心材料（聚四氟乙烯、铜和聚酰亚胺）粘在人的皮肤上完成的。当人移动时，这些材料片与铜和聚酰亚胺制成的滑动层摩擦，产生少量的电。这种效应被称为摩擦电学，也许最好的解释是一个人在走过铺有地毯的地板，然后触摸金属门把手后可能受到的静电电击。
“我们的摩擦发电机，也叫纳米发电机，有一个定子，固定在躯干上，还有一个滑块，固定在手臂内侧。在人体运动过程中，滑块在定子上滑动，同时产生电流，摩擦生电从概念上讲，这不是什么新鲜事。”
高说，团队正在研究如何制造商用纳米发电机。
他说：“我们使用的不是昂贵的材料，而是商用的柔性电路板。”这种材料价格便宜，非常耐用，而且在很长一段时间内机械性能良好。”
纳米发电机不会产生大量电能；事实上，一个面积为100平方米的装置才能为一个40瓦的灯泡供电。然而，高的可穿戴传感器的功耗要求很低，系统将产生的电能储存在电容器中，直到有足够的电荷来读取传感器的读数，然后通过蓝牙将数据无线发送到手机上。一个人移动得越多，传感器收集数据的频率就越高。但即使这个人相当久坐不动，传感器最终也会积累足够的能量来工作。
高伟最终希望通过多种方法产生的能量来运行他的可穿戴传感器。例如，一个可穿戴设备可能使用汗液产生的电能、摩擦发电机和小型可穿戴太阳能电池板共同供电。
题为“利用人体动能实现无电池驱动的无线传感器”的研究杂志上。合著者为前医学工程博士后余松，医学工程研究生季红敏（19岁）和杨依然（18岁），医学工程博士后尤瑜（均为加州理工学院学生）；以及来自北京大学的王浩斌和张海霞。
史海拾趣
|
影响平行缝焊成品率的因素 【来源:SMT信息网】【作者:toptouch】【时间: 2004-12-30 14:31:47】【点击: 4490】 摘要：对于一些在特殊环境下使用的光电器件，需要进行密封，以防止器件中的电路模块因潮气、大气中的离子、腐蚀气 ...… 查看全部问答＞ |
|
1、自动化仪表与企业的信息化 自动化仪表技术包括信息采集、处理和应用。“企业信息化”实际上是企业信息的集成和整合。为此，必须用自动化和系统的信息模型“简化”、“规则”和“抽象”信息，以便最有效地利用信息。这是自动化仪表领域的一 ...… 查看全部问答＞ |
|
我想用WinIO.sys获取cpu的当前温度，为什么程序老是失败，temp_dwPortVal=0xffffffff 在头文件中导入: #include \"WinIO.h\" #pragma comment(lib,\"WinIo.lib\") 在实现中: DWORD temp_dwPortVal=0; ...… 查看全部问答＞ |
|
s3c2440 camera 疑惑（基于7113的视频采集） 各位大侠，小弟现在正在搞2440 的视频开发，初次涉及，想用7113来做视频采集，烦请各位给提供个简单的思路，或者是大致的方向，不胜感激… 查看全部问答＞ |
|
自学开始学习单片机，差不多学会了几种，包括8位的51系列和16位的msp430系列，以及32位的arm系列。 听一些人说一般要学会8位的51单片机后学习16位和32位才会比较容易，但是我实在对于他们的区别没有明显的感觉。特别是8位和16位单片机的区别，使用 ...… 查看全部问答＞ |
|
PSMN1R8-40YLC N-channel 40 V 1.8 mΩ 这款芯片是sot669封装，但是我不清楚是几脚的，关于mb ,到底是画成第五个引脚还是，就只是四个引脚，四个引脚的话，那个Drain是第几引脚？为啥1,2,3引脚都是source引脚？此芯片是用的AltiumDesigner 画的封装，跪求指导。。。… 查看全部问答＞ |