新型吸收汗水3D打印鞋垫

2021-01-08 8

出汗并不是真正令人愉快的事儿,但它是人体通过降低热应激来调节体温的一种正常自然方法,这种现象可能是由于运动、高温、吃辛辣食物或运动状态等各种各样原因造成的。感到不安和尴尬。新加坡国立大学(NUS)的研究人员制作了新的薄膜,该薄膜蒸发了6倍的汗水,利用收集的水分为可穿戴的电子设备供电。他们最近在科学期刊《纳米能源》上发表了一篇关于工作的论文,标题是具有加速汗蒸和能量收集双重功能的可穿戴设备超吸湿膜。然后3D打印了一个看起来非常有用的应用原型产品。

摘要指出,大气中的集水技术蓬勃发展,但在更广阔的视野中尝试少——吸收汗蒸发产生的水分对人体舒适度和可穿戴电子设备有很大影响。在此,开发了基于钴配合物的超吸湿材料(Co-SHM),加速汗水蒸发,制造诱发水分的能量收集装置。Co-SHM具有透明膜结构、快速吸收动力学和4.6gg-1的高吸收率。材料的再生可以由自然阳光驱动,使Co-SHM成为节能吸湿剂。将Co-SHM集成到透气防水的PTFE膜中,我们设计了新型腋窝垫、鞋衬、鞋垫,可以迅速吸收汗水中的水分,防止汗水积聚,为人们提供干燥舒适的微气候。此外,吸收的汗水可以通过基于Co-SHM的可穿戴能量收集装置转化为能量。

开发了基于钴络合物的超吸湿材料(Co-SHM),该材料在利用自然阳光再生材料的同时,可以迅速可逆地吸收水分。将Co-SHM集成到可穿戴设备中,可加快汗蒸发,构建可穿戴能量收集设备。

3D打印机

研究论文的作者是血瓶张、甲辰阳、斋月Borayek、邓曲迪利普克里纳Nandakumar、谦虚张、军丁、吴庆瑞清谭,都来自材料科学和工程大学部。

汗水主要由水组成。当水从皮肤表面蒸发时,它会降低皮肤温度,我们会感到凉爽。研究小组负责人助理谭瑞正教授说明。在我们的新发明中,我们创造了一种新颖的薄膜,它非常有效地蒸发皮肤上的汗水,然后吸收汗水中的水分。我们进一步迈出了将汗水中的水分转化为小型可穿戴设备供电的能量。

这种新膜是由吸湿(吸湿)化学物质氯化钴和乙醇胺制成的。大多数吸湿材料(如硅胶或沸石)具有巨大的固体结构和低吸水率,这意味着它们不是理想的吸收汗水分的理想方法。但据报道,NUS团队的薄膜吸收的水分比其他吸湿材料吸收的水分高15倍,暴露在阳光下可以很快释放水分。另外,薄膜吸收水分后,颜色由蓝色变成紫色,变成粉红色是非常漂亮的方法,可以判断吸收了多少水分。最后,这种膜实际上可以在阳光下再生,可以重复使用100次以上,这是可持续性的好消息。

3D打印机

国立大学助理教授谭瑞正(左)和丁军教授(右)领导的国家大学研究团队开发了新的薄膜,这个薄膜有效地蒸发了皮肤上的汗水。有希望的应用包括鞋垫和鞋衬,以及吸汗腋垫。

在概念验证演示中,研究人员设计了可穿戴设备,将薄膜作为电解质,从吸收的水分中收集足够的能量,为LED供电,不需要使用电池。构成该设备的8个电化学电池(EC)中的每个都能产生约0.57伏的电。

团队队还展示了如何使用新颖的吸湿膜来解决大量出汗引起的常见问题。他们将其新颖的薄膜包装在防水、透气的聚四氟乙烯薄膜中,由于其柔软性常用于服装。然后,这些膜被用作原型腋下垫、原型衬里和鞋垫。

3D打印机

研究团队的共同负责人丁俊教授说:鞋垫的原型是用3D印刷制作的。使用的材料是软聚合物和硬聚合物的混合物,提供了足够的支撑力和减震能力。

在制作鞋垫之前,我们已经看到了绝对的3D打印,所以有现实的可能性,有一天可能会成为市场上的产品。

美国国立大学的研究人员团队发明了新型薄膜,该薄膜蒸发汗水的速度比传统材料快6倍,水分比传统材料快15倍。在这种原型中,涂有薄膜的鞋垫吸收了水分,从蓝色变成了粉红色。把鞋垫放在阳光下很容易再生,可以重复使用100次以上。

谭教授说:腋下出汗很尴尬,很沮丧。这种情况促进细菌的成长,引起不愉快的味道。鞋上的汗水积累可能会引起水泡、茧、真菌感染等健康问题。使用嵌入吸湿膜的腋下垫,鞋衬和鞋垫,汗蒸产生的水分迅速吸收,防止汗水积累,为个人舒适提供干燥凉爽的微气候。

国立大学研究人员及其新型吸湿膜的下一步是与可能允许他们在消费产品中添加该膜的公司合作。


资讯来源:新加坡国立大学


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