DGIST开发出可自我修复的能源设备新技术 有望用作下一代可穿戴设备的可持续电源

据外媒报道，大邱庆北科学技术院（DGIST）能源工程系Lee Joo-hyuk教授领导的团队开发出基于离子聚氨酯的摩擦电发电机（triboelectric generator），具有自我修复、可生物降解和高电正特性。这项研究成果已发表在期刊《纳米能源》（Nano Energy）上。

图片来源：《Nano Energy》

该设备的设计是一种绿色能源设备，可通过促进自我修复和生物降解来最大限度地减少对环境的影响，同时通过使用离子液体显著提高功率输出性能。基于这些特性，该设备有望用作下一代软电子设备和可穿戴设备的可持续电源。

近年来，人们对使用“摩擦电发电机（通过摩擦将动能转化为电能）”作为下一代电源进行了大量研究。为此，实现高耐用性和稳定的电力生产至关重要，而且该设备必须能够自我修复因连续摩擦而造成的机械损伤。

如果利用环保技术，使得该设备可在失去作用后被微生物分解并回归自然，从而最大限度地减少对环境的危害，那么它就能体现出更大的价值。

Lee教授的团队开发出基于聚氨酯的摩擦电发电机，可以用作环保的下一代能源。该研究团队利用具有自我修复功能和高电正性的咪唑离子和具有可生物降解“离子聚氨酯”的聚己内酯（PCL）基聚氨酯，开发出摩擦电发电机。

得益于其自我修复、可生物降解和高电正特性，离子聚氨酯能够高效产生电能，可用作下一代软电子设备的可持续电源，并能最大限度地减少对环境的污染。

该研究团队进行了一项程序来验证新开发设备的优越性。通过分析离子聚氨酯基设备在各种条件下的功率输出，研究人员发现该设备的功率密度高达436.8mW/m2，自我修复效率约为90%。他们还发现，经过300天的生物降解后，这种设备的初始质量只剩下约21%。

DGIST能源科学与工程系的Lee Joo-hyuk教授表示：“通过这项研究，我们开发出一种高效的材料，集成了自我修复和生物降解功能，同时还能保持高功率输出性能。这项创新技术可以为下一代可穿戴设备提供可持续的电源。在后续研究中，我们将努力实现这项技术的商业化。”