Teknologien bruger plantebiomasseaffald til selvdrevne biomedicinske enheder

En innovation, der forvandler affaldsmateriale til strækbare enheder, kan snart give en ny mulighed for at skabe selvdrevne biomedicinske opfindelser.

Et hold fra Purdue University brugte lignin til at skabe triboelektriske nanogeneratorer. TENG'er hjælper med at spare mekanisk energi og omdanne den til strøm. Lignin er et affaldsbiprodukt fra papirmasse- og papirindustrien, og det er en af ​​de mest udbredte biopolymerer på Jorden.

"Lignin tilbyder en værdifuld mulighed som en potentiel bestanddel i bærbare enheder, " sagde Wenzhuo Wu, Ravi og Eleanor Talwar Rising Star, assisterende professor i industriteknik ved Purdues College of Engineering, der ledede udviklingsteamet. "De lignin-baserede triboelektriske enheder kan høste den mekaniske energi fra den menneskelige krop og bruge sådan elektrisk kraft til at understøtte driften af ​​andre biomedicinske enheder."

De lignin-baserede TENG'er er skabt ved at integrere lignin med stivelse for at producere en biokompatibel film til høst af mekanisk energi.

"Dette åbner døre til nye teknologier, der udnytter affaldsmaterialer til økonomisk gennemførlige og miljøvenlige systemer i selvdrevne biomedicinske anvendelser, " sagde Wu. "Vi udvikler innovativt samspillet mellem lignin og flere bredt tilgængelige materialer, såsom glycerol og stivelse, at omdanne de skøre og mørke ligninfilm til strækbare, bærbare og semi-transparente film. Disse film kan effektivt konvertere mekaniske signaler såsom bøjning og berøring til elektrisk kraft."

Wu sagde, at de lignin-baserede triboelektriske enheder også kunne fungere som selvdrevne sensorer til at detektere og overvåge de mekaniske aktiviteter fra den menneskelige krop i applikationer som sundhedsovervågning, menneske-maskine interface, teleopererede robotter, forbrugerelektronik og virtual og augmented reality-teknologier.

Enhederne kan også bruges til andre applikationer såsom energieffektive bygninger og miljøsensorer. Wu og hans team har skabt andre lignende enheder, herunder en innovation, der bruger chitosan til at skabe TENG'er.