亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Multifunctional smart mask: Enabling self-dehumidification and self-powered wearables via transpiration-driven electrokinetic power generation from human breath

电动现象 可穿戴计算机 干燥剂 发电 功率(物理) 能量收集 高效能源利用 工艺工程 电气工程 材料科学 计算机科学 纳米技术 嵌入式系统 工程类 物理 量子力学 复合材料
作者
Haitao Li,Xuan Li,Xiangming Li,Carice Chong,Jian Jin,Zhengchang Wu,Huan Wang,Jiangchao Huang,Jie Han,Hiang Kwee Lee
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:461: 142083-142083 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142083
摘要

Self-operating transpiration-driven electrokinetic power generators (STEPGs) offer an attractive approach for autonomous electricity production, but they suffer from a narrow range of applications due to the need for a highly humid environment. Herein, we introduce an efficient STEPG and its unprecedented application in the design of a multifunctional smart mask with self-dehumidification capability and self-powered wearable sensors. Our STEPG design for the smart mask comprises of (1) a carbon black-loaded cotton fiber (CB/CF) serving as a hydrophilic, electroactive platform for power generation, and (2) a moisture-absorbing desiccant layer to wet and activate the power generator. As-optimized STEPG achieves efficient energy conversion with a high VOC, ISC, and power output up to 1200 mV, 5 μA, and 687 nW/cm2, respectively, under 10 °C (simulating winter temperature) and 90 %RH. These electrical outputs are > 8-fold better than similar TEPG designs, and are also stable under a wide range of ambient temperature (e.g. 10–40 °C) and humidity (e.g. 30–90 %RH). As a proof-of-concept application, we incorporate as-designed STEPGs in series onto a N95 mask to harness electrical energy directly from human breath and use it to power inbuilt temperature/humidity sensors for real-time, wireless monitoring of breath using a smart phone. By showcasing the facile use of human breath as an energy feedstock, our work creates enormous opportunities for diverse applications in green energy production and wearable technologies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
烟花应助杨科采纳,获得10
12秒前
19秒前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
19秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
zz发布了新的文献求助30
25秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
42秒前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
44秒前
Kao应助BUG采纳,获得10
45秒前
45秒前
竹林皓月发布了新的文献求助10
49秒前
gszy1975完成签到,获得积分10
52秒前
sylar完成签到,获得积分10
1分钟前
竹林皓月完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
1分钟前
Kao应助BUG采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助点点采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Kao应助BUG采纳,获得10
2分钟前
一个小胖子完成签到,获得积分10
2分钟前
谢大喵完成签到,获得积分10
2分钟前
月亮姥姥发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Kao应助BUG采纳,获得10
2分钟前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
2分钟前
Kao应助BUG采纳,获得10
3分钟前
乐乐应助杨科采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
月亮姥姥发布了新的文献求助10
3分钟前
科研通AI2S应助BUG采纳,获得10
3分钟前
pinging完成签到,获得积分10
3分钟前
Ava应助杨科采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6986771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8664577
关于积分的说明 18370178
捐赠科研通 6454140
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3095523
关于科研通互助平台的介绍 2154410
邀请新用户注册赠送积分活动 2071763