Гибкий магнитный источник питания разработали в Лос-Анджелесе

Мягкое и гибкое биоэлектронное устройство с автономным питанием разработали биоинженеры из инженерной школы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, 30 сентября сообщает журнал Nature Materials.

Исследователи обнаружили, что магнитоупругий эффект, который заключается в изменении намагниченности материала при изменении относительного расположения магнитов, может существовать в мягкой и гибкой системе. Чтобы доказать свою идею, ученые использовали микроскопические магниты, рассеянные в тонкой, как бумага, силиконовой матрице, для создания магнитного поля, сила которого изменяется при деформации матрицы. По мере изменения напряженности магнитного поля вырабатывается электричество.

«Наше открытие дает новые возможности для разработки энергетических, сенсорных и терапевтических технологий, которые ориентированы на человеческое тело и могут быть подключены к Интернету вещей. Уникальность заключается в том, что она не сковывает подвижность человека, когда устройство установлено на кожу человека, и оно не чувствительно к влажности», — сказал руководитель исследования Цзюнь Чэнь, доцент кафедры биоинженерии.

Ученые изготовили небольшой гибкий магнитоупругий генератор (размером с монету) из силиконовой полимерной матрицы и наномагнитов неодим-железо-бор. Затем они прикрепили его к локтю испытуемого мягкой эластичной силиконовой лентой. Магнитоупругий эффект, который они наблюдали, был в четыре раза больше, чем у устройств аналогичного размера, изготовленного из жестких металлических сплавов.

При проверке генератор вырабатывал электрический ток плотностью 4,27 миллиампера на квадратный сантиметр, что в 10 000 раз лучше, чем у разработанных на сегодня портативных источников питания.