新加坡国立大学开发薄膜超吸湿鞋垫可蒸发汗水，为可穿戴电子供电

新加坡国立大学开发薄膜超吸湿鞋垫可蒸发汗水，为可穿戴电子供电

尽管大气中的集水技术蓬勃发展，但在更广阔的视野中进行了很少的尝试-从汗液蒸发中吸收水分，这对人体舒适度和可穿戴电子设备具有重大影响。

在此，开发了基于钴配合物的超吸湿材料（Co-SHM），以加速汗液蒸发并制造触发水分的能量收集装置。Co-SHM具有透明的薄膜结构，快速的吸收动力学和4.6 g g -1的高吸水率。材料的再生可由自然阳光驱动，使Co-SHM成为节能的吸湿剂。将Co-SHM整合到透气防水的PTFE膜中，我们设计了新型的鞋垫，鞋衬和鞋垫，它们可以迅速吸收汗水中的水分以防止汗液积聚，从而为人们提供干燥舒适的微气候。此外，吸收的汗液可以通过基于Co-SHM的可穿戴式能量采集设备转换为能量。收集的能量可以为发光二极管供电。这项工作在功能性服装，鞋类和可穿戴电子产品领域具有巨大的经济潜力。

一种新颖的薄膜，其蒸发汗液的速度比传统材料快六倍，而水分却多于传统材料的十五倍（来源：新加坡国立大学）

这是新加坡国立大学（NUS）的一个团队声称的，其概念验证设备可以为LED供电。该团队的突破已在《 Nano Energy.》中报道。

据国大国立大学助理教授谭瑞正介绍，汗水主要由从皮肤表面蒸发至皮肤温度降低的水组成。

"在我们的新发明中，我们创造了一种新颖的薄膜，该薄膜对从皮肤中蒸发出汗水然后吸收汗水中的水分非常有效。我们还进一步迈出了一步–通过将汗水中的水分转化为可用于为小型可穿戴设备供电的能量，"他在一份声明中说。

新型薄膜的主要成分是氯化钴和乙醇胺。该膜不仅具有极强的吸湿性，而且在阳光下可以迅速释放水分，并且可以"再生"并重复使用100次以上。为了充分利用吸收的汗水，NUS团队还设计了一种可穿戴式能量收集装置，该装置包括八个电化学电池（EC），并使用新型薄膜作为电解质。每个EC吸收水分后可以产生约0.57伏的电，NUS团队相信，概念验证的演示说明了用人类汗水为无电池可穿戴设备供电的潜力。

常规的吸湿性材料（例如沸石和硅胶）具有低吸水率和块状固体结构，使其不适合吸收汗液蒸发中的水分，而据说NUS薄膜的吸湿性是传统材料的15倍，并且吸收速度快六倍。薄膜在吸收水分时也会改变颜色，从蓝色变成紫色，最后变成粉红色。此功能可以用作水分吸收程度的指标。

NUS团队将薄膜包装成透气且防水的聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，该薄膜具有柔韧性并已用于服装中，并演示了吸湿薄膜在腋下垫，鞋衬和鞋垫中的应用。

谭教授说："腋下出汗令人尴尬和沮丧，这种状况导致细菌的生长并导致令人不愉快的体味。鞋子中汗液的积累会引起健康问题，例如水泡，老茧和真菌感染。使用嵌入了吸湿膜的腋下垫，鞋衬和鞋垫，汗水蒸发产生的水分会被迅速吸收，防止汗水积聚，并为个人舒适提供干燥凉爽的微气候。"

"鞋垫的原型是使用3D打印创建的。研究材料是软聚合物和硬聚合物的混合物，因此提供了足够的支撑力和减震性能。"研究小组共同负责人丁俊教授解释说。

NUS团队现在希望与公司合作，将新型吸湿膜整合到消费产品中。