釜山国立大学科学家回顾可穿戴式能量收集和存储的最新进展

可穿戴电子设备变得越来越小、越来越复杂。因此，为他们提供足够的能量变得具有挑战性。在最近的一篇综述中，釜山国立大学的科学家评估了可穿戴设备能量收集和存储技术的最新发展，重点是纳米材料及其组装成各种宏观尺度结构。他们的工作旨在加速可穿戴技术的设计并塑造他们未来的需求。

可穿戴电子设备近年来发展迅速，在医疗保健、健身监测、数据收集、通信等领域开辟了新的应用。然而，向更小、更轻、更复杂和多功能可穿戴设备的自然发展也使得为这些设备提供合适的能源更具挑战性。幸运的是，正在对不同的方法进行研究，以满足下一代可穿戴设备的能源需求。

特别是，纳米级材料如果组装成适当的宏观结构，不仅可以提供可穿戴设备所需的灵活性，还可以通过各种机制收集和储存必要的能量以进行操作。在最近发表在《先进功能材料》上的一篇论文中，一个国际研究小组回顾了使用结构化纳米材料的可穿戴设备的能量收集和能量存储的最新进展。该团队包括釜山国立大学的助理教授Ha Beom Lee，首尔国立大学的Seung Hwan Ko教授以及韩国化学技术研究院的Hyun Kim博士。

有许多不同的方法可以在可穿戴设备中收集能量并将其转换为电能。一些最有前途的机制包括生物力学能量收集器，它从人体的自然运动中收集能量，生物热能收集器，它从体热中产生电力，以及可穿戴太阳能电池。本文还深入研究了储能技术，如可穿戴电池和超级电容器，以及混合设备，它们将多种形式的能量收集和/或存储结合在一个封装中。

特别是，该综述侧重于如何将不同类型的纳米材料用于1D，2D和3D结构以及能量收集和存储的配置，概述了每种材料的主要优点和局限性。“我们对纳米材料及其性能，先进工艺，优化的结构设计和能源设备的集成策略的全面概述将有助于在不久的将来可用于可穿戴设备的电力系统的实际部署，”李博士说。

总体而言，这项工作应有助于塑造未来对自我可持续的可穿戴设备的需求，其中包括智能手机，手表，眼镜，纹身，纺织品，电子皮肤传感器和医疗保健设备。李博士最后强调了加速可穿戴技术发展的重要研究方向：“进一步的研究应侧重于精炼纳米级材料，结构和界面，开发针对特定应用量身定制的适当宏观尺寸器件配置，并提出集成策略以协同组合多个能量收集和存储单元以实现可靠运行。"

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