柔性電子器件在健康管理和人機(jī)交互領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,具有徹底改變?nèi)祟惿罘绞降木薮鬂摿。然而,大多?shù)柔性電子設(shè)備需額外配備供能裝置,不可避免的增加系統(tǒng)故障概率,影響穿戴舒適性和美觀性。因此,開發(fā)集成了能量供給的柔性電子器件是很有必要的。過去十年間,研究人員開發(fā)了一系列基于摩擦電、壓電、熱電和濕度發(fā)電原理的自供電傳感器,分別通過摩擦、壓力、溫度梯度、濕度梯度驅(qū)動。與上述原理不同,通常用于電池的金屬—空氣氧化還原反應(yīng)可以在無需任何外界刺激的情況下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,無需任何外界刺激驅(qū)動,具有高穩(wěn)定性的優(yōu)勢。因其反應(yīng)速率受外界環(huán)境調(diào)控,具有應(yīng)用于自供電傳感器的潛力。
圖4 CEH傳感器在非接觸式人機(jī)交互和疾病預(yù)防中的應(yīng)用。a) 非接觸式傳感測試示意圖。b-c)傳感器在水面以上不同距離的電學(xué)信號響應(yīng)。d-i) 基于CEH傳感器的非接觸式人機(jī)交互可以有效避免病毒傳播,與之對比傳統(tǒng)的接觸式傳感器會顯著增加病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33133-y
通訊作者簡介
張瑩瑩,清華大學(xué)化學(xué)系長聘教授,博士生導(dǎo)師,課題組主要研究興趣是面向生命健康監(jiān)測的納米碳材料與、絲蛋白材料及兩者的功能復(fù)合材料,發(fā)展其在柔性電子器件、智能織物和特種纖維領(lǐng)域的應(yīng)用。Accounts of Materials Research主題編輯,Matter、Advanced Materials Technologies、Cell Reports Physical Science、功能材料與器件等期刊編委。課題組主頁:www.yyzhanggroup.com
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