可生物降解的湿气发电机制成
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2026-05-26 10:44:58
科技日报北京5月25日电（记者刘霞）英国玛丽女王大学、华威大学、伦敦帝国理工学院等机构科学家，共同开发出一款高稳定性、可生物降解的湿气发电机。该设备由明胶、氯化钠（食盐）和活性炭等食品级材料制成，能够利用空气中的湿气发电。这一成果代表了电子设计理念的重大转变，即将大气中的水分从制约电子设备性能的“敌人”，转化为可用的能量来源。相关论文已发表于最新一期《纳米能源》杂志。
这款湿气发电机采用简单的水基工艺制造，用的是广泛易得的无毒材料，为设计更可持续、更符合循环理念的电子产品开辟了新路径，也为传统电池和能源系统提供了一种低环境影响的潜在替代方案。
该设备通过从周围空气或人体皮肤吸收水分子来工作。随着明胶盐溶液逐渐变干，它会自行组织成一种独特的三层结构。当置于潮湿环境中时，这种结构使离子能够在材料内部定向移动，从而在超过30天的时间里，持续输出每单元约1伏的稳定电压。
通过将多个单元串联，团队展示了其可观的扩展性能——输出电压可高达90伏，电流达5.08毫安，足以驱动一串由40个LED灯组成的星形灯饰。
除了能量收集，该设备还可作为灵敏、亲肤传感器。由于其电输出对湿度的微小变化十分敏感，这套系统能够捕捉到与湿度变化相关的生理信号。实验证实，该设备可以实时监测呼吸模式，并通过检测呼出气体中的水分变化，识别与发声说话相关的细微差别。它还在非接触式感测方面展现出良好的应用前景，为无需电池的可穿戴健康监测系统和人机交互界面提供了新的可能性。
这项技术的一个关键优势在于，其材料在生命周期结束后对环境无害。它可以在几周内于土壤中生物降解，或直接溶于水中，从而无需使用危险化学品，即可回收并再利用其组件。
编辑：祝萍
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