En ny film, der fordamper sved seks gange hurtigere og holder 15 gange mere fugt

Et team af forskere fra National University of Singapore (NUS) har skabt en ny film, der er meget effektiv til at fordampe sved fra vores hud for at holde os kølige og komfortable, når vi træner, og fugten høstet fra menneskelig sved kan bruges til at drive bærbare elektroniske enheder såsom ure, fitness trackere, og mere.

Sveden er en naturlig proces for vores krop for at reducere termisk stress. "Sved består for det meste af vand. Når vand fordampes fra hudoverfladen, det sænker hudtemperaturen, og vi føler os køligere. I vores nye opfindelse, vi skabte en ny film, der er ekstremt effektiv til at fordampe sved fra vores hud og derefter absorbere fugten fra sved. Vi tager også dette et skridt videre - ved at omdanne fugten fra sved til energi, der kan bruges til at drive små bærbare enheder, " forklarede forskerteamets leder adjunkt Tan Swee Ching, som er fra NUS Institut for Materialevidenskab og Teknik.

Hovedkomponenterne i den nye tynde film er to hygroskopiske kemikalier - cobaltchlorid og ethanolamin. Udover at være ekstremt fugtabsorberende, denne film kan hurtigt frigive vand, når den udsættes for sollys, og det kan 'regenereres' og genbruges mere end 100 gange.

For at udnytte den absorberede sved fuldt ud, NUS-teamet har også designet en bærbar energiindsamlingsanordning bestående af otte elektrokemiske celler (EC'er), ved at bruge den nye film som elektrolyt. Hver EC kan generere omkring 0,57 volt elektricitet ved at absorbere fugt. Den samlede energi, der høstes af enheden, er tilstrækkelig til at drive en lysemitterende diode. Denne proof-of-concept demonstration illustrerer potentialet i batteriløse wearables drevet af menneskelig sved.

Dette teknologiske gennembrud blev rapporteret i septemberudgaven af ​​det videnskabelige tidsskrift Nano energi .

Absorberer fugt for personlig komfort

Konventionelle hygroskopiske materialer såsom zeolitter og silicageler har lav vandoptagelse og bulkfaste strukturer, gør dem uegnede til at absorbere fugt fra svedfordampning. Sammenlignet med, den nye fugtabsorberende film udviklet af NUS-forskere optager 15 gange mere fugt og gør dette 6 gange hurtigere end konventionelle materialer.

Ud over, denne innovative film viser en farveændring ved absorbering af fugt, fra blå til lilla, og til sidst pink. Denne funktion kan bruges som en indikator for graden af ​​fugtabsorption.

NUS-teamet pakkede filmen ind i åndbare og vandtætte polytetrafluorethylen (PTFE) membraner, som er fleksible og almindeligt anvendt i tøj, og demonstrerede med succes anvendelsen af ​​den fugtabsorberende film til underarmspude, skoforing og skoindlægssål.

Asst Prof Tan sagde, "Sved under armene er pinligt og frustrerende, og denne tilstand bidrager til væksten af ​​bakterier og fører til ubehagelig kropslugt. Ophobning af sved i skoene kan give anledning til helbredsproblemer såsom vabler, hård hud, og svampeinfektioner. Brug af underarmspuden, skoforing og sko-indlægssål indlejret med den fugtabsorberende film, fugten fra svedfordampning optages hurtigt, forhindrer en ophobning af sved og giver et tørt og køligt mikroklima for personlig komfort."

"Prototypen til sko-indlægssålen blev skabt ved hjælp af 3-D-print. Det anvendte materiale er en blanding af blød polymer og hård polymer, giver således tilstrækkelig støtte og stødabsorbering, " forklarede forskningsteamets medleder professor Ding Jun, som også er fra NUS Institut for Materialevidenskab og Teknik.

NUS-teamet håber nu at samarbejde med virksomheder om at inkorporere den nye fugtabsorberende film i forbrugerprodukter.