電鰻是利用離子濃度梯度進行可持續發電的絕佳例子。然而,目前仿制電鰻電源的策略通常涉及手動堆疊多個鹽度梯度電源單元,導致效率低、接觸不穩定和靈活性差。
近日,西安交通大學Jiankang He提出了一種連續多材料打印策略,以有效制造最大拉伸率為 137% 的仿生離子水凝膠電源。
文章要點
1)連續打印的離子水凝膠電源絲呈現無縫結合界面,在100%應變下1000次拉伸循環中仍能保持穩定的電壓輸出;采用陣列式多通道打印頭,可在30分鐘內自動打印并并聯組裝最高電壓為208 V的電源。
2)打印出來的柔性電源細絲可以編織成腕帶,為數字手表供電。所提出的策略提供了一種工具,可以高效地生產電鰻啟發的離子水凝膠電源,具有很強的可拉伸性,可用于各種柔性電源應用。
參考文獻
He, P., Yue, J., Qiu, Z. et al. Consecutive multimaterial printing of biomimetic ionic hydrogel power sources with high flexibility and stretchability. Nat Commun 15, 5261 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49469-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49469-6