南洋理工大學的研究人員開發出一種柔軟且可拉伸的電池，並利用人體汗液爲其提供動力。這種電池可以幫助減少有害的電子廢物，科學家們相信它可能會導致可穿戴技術行業的創新。
研究人員合影，來源：NTU
汗液能爲電池充電？
是的，這是南洋理工大學研究人員最新發布的新研究成果。研究人員開發出一種柔軟且可拉伸的電池，並利用人體汗液爲其提供動力。
原型電池由印刷的銀片電極組成，可利用汗液發電。電池尺寸爲 2 厘米 x 2 厘米，像小紙繃帶一樣平坦，貼在柔軟且吸汗的紡織材料上，該紡織材料是可拉伸的，並可連接到可穿戴設備，如手表、腕帶或臂帶。
這種電池可以幫助減少有害的電子廢物，因爲它不含重金屬或有毒化學物質，科學家們相信它可能會引領可穿戴技術行業的創新。
汗液充電的可穿戴電池
NTU 制造的電池是通過將含有銀片和親水性聚（氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯）（HPUA）的油墨印刷到可拉伸的紡織品上而制成的，這些油墨用作電池電極。
當銀片與汗液接觸時，其氯離子和酸度會使銀片結塊，從而增加其導電能力。這種化學反應還會導致電流在電極之間流動。
當電池材料被拉伸時，其電阻會進一步降低，這意味著它可以在承受壓力時使用，例如用戶鍛煉時。
電池原理， 圖片來源：發表論文
由于可拉伸織物的吸水性非常好，因此可以保留大量汗水，即使出汗速度不一致，電池也能保持供電。這對于持續運作很重要，因爲人體分泌的汗液量是可變的，並且取決于汗液所在的身體部位、環境條件和一天中的時間。
Lee教授補充說：“我們的設備可能比目前的技術更耐用，我們證明了它可以承受佩戴者日常活動所受到的壓力。我們電池的纖薄尺寸還解決了可穿戴技術中的兩個問題：傳統紐扣電池無法實現對消費者有吸引力的時尚美感，而更薄的電池會降低産品續航能力。”
研究人員計劃進一步探索人體汗液的其他成分的影響，以及體溫等因素如何影響電池的性能。
新型電池更環保
這種電池可以幫助減少有害的電子廢物，因爲它不含重金屬或有毒化學物質，科學家們相信它可能會導致可穿戴技術行業的創新。
作爲可以減少有害電子廢物的更可持續的替代方案，汗液動力電池的開發反映了NTU致力于尋找替代方案，以減輕對環境的影響。
領導這項研究的材料科學家、南大研究生院院長 Lee Pooi See 教授說：“我們的技術預示著可穿戴設備設計中前所未有的裏程碑。通過利用無處不在的産品汗水，我們可以尋找一種更環保的方式來爲可穿戴設備供電，而不依賴于傳統電池。它是我們身體産生的幾乎可以保證的能量來源。我們希望電池能夠爲各種可穿戴設備供電。”
研究人員在測試，圖片來源：NTU
該研究于 7 月發表在科學期刊《Science Advances》上。南大的企業和創新公司 NTUitive 也已提交了汗液動力電池的專利申請。
該研究的共同第一作者、南洋理工大學材料科學與工程學院研究員Lyu Jian博士說：“傳統電池比以往任何時候都更便宜、更普遍，但它們通常使用對環境有害的不可持續材料制造。它們在可穿戴設備中也有潛在危害，損壞的電池可能會將有毒液體濺到人體皮膚上。我們的設備可以提供一個真正的機會來完全消除這些有毒物質。”
參考文獻：
1. Paper titled ‘Printable elastomeric electrodes with sweat-enhanced conductivity forwearables’ published in Science Advances, 14 July, 2021, 8433.
2. “Break a sweat to recharge this battery” NTU Media Release.
