保持凉爽:户外可穿戴电子产品热保护的新方法

科学家们开发了一种辐射冷却器,即使在阳光直射的情况下也能保持可穿戴设备的凉爽

健身追踪器和生物传感器等可穿戴电子设备对于医疗保健应用和研究非常有前景。它们可用于实时测量相关生物信号并无**送收集的数据,开辟了研究我们的身体如何应对不同类型活动和锻炼的新方法。但是,大多数戴着身体的设备都面临共同的敌人:热量。

由于各种原因,热量可能会积聚在可穿戴设备中。与用户皮肤密切接触的操作就是其中之一;据说这种热量来自内部来源。相反,当设备在户外佩戴时,阳光可作为巨大的外部热源。这些源的组合可以很容易地将可穿戴设备的温度提高到不仅对用户不舒服的水平,而且还会导致错误的读数和测量。不幸的减肥小知识大全是,研究人员一直无法完全解决这个问题。可穿戴设备的大多数可用散热片和散热片都基于薄金属层,这些金属层会阻挡电磁信号,从而阻碍无线通信。

在最近发表在“先进科学”杂志上的一项研究中,来自韩国和美国的科学家开发了一种创新的解决方案来对抗可穿戴式生物传感器中的热量。在韩国光州科学技术研究院(GIST)的Young-Min Song教授的领导下,该团队生产了一种纳米/微孔聚合物(NMVP),这是一种柔性非金属冷却器,由两种多孔聚合物制成:聚甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯。

所得材料具有许多吸引人的品质。首先,它在太阳光谱中具有几乎100%的反射率,这意味着它几乎反射了所有阳光。其次,它在称为大气窗口的频率范围内具有高发射率。因此,材料可以很容易地将多余的热量辐射到气氛,这有助于降温。最后,新型聚合物的良好机械性能使其适用于户外可穿戴设备。

为了测试他们创新的有效性,科学家们制造了一个装有NMVP冷却器的贴片型组织血氧仪。由于冷却器的卓越性能,其可穿戴式生物传感器可以比传统血氧仪更准确地外部测量血液中的氧气浓度,同时还可以保持更低的温度。Song教授评论说:“我们的方法是首次在考虑内部和外部热源而不阻塞无线通信的可穿戴设备中成功进行热管理的演示。”

这项研究的有希望的结果可以为可穿戴设备和生物传感器的广泛采用铺平道路,这将成为健康监测和运动员训练的有力工具。宋教授展望未来:“我们灵活的辐射冷却策略将有助于带来热保护皮肤样电子产品,从而使人体监测不显眼和难以察觉。”

术语“酷小工具”将来可能会产生全新的含义!

关于光州科学技术研究所(GIST)

光州科学技术研究所(GIST)是位于韩国光州的研究型大学。它是韩国最着名的学校之一,成立于1993年。该大学旨在创造强大的研究环境,促进科技进步,促进国内外研究项目之间的合作。凭借其座右右脚“未来科学技术的骄傲创始人”,该大学一直获得韩国最高的大学排名之一。网站:https://www.gist.ac.kr/

关于作者

宋杨敏博士目前担任专业人士GIST电气工程与计算机科学学院院长。他于2011年获得GIST信息和通信博士学位。2011年至2013年,他是美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)材料科学与工程系的博士后研究助理。他的团队正在开发先进的光电传感器/系统,多功能纳米光子学,柔性器件,光学医疗系统,和辐射冷却装置/材料。他是FOEL Inc.的联合创始人。https://www.gist-foel.net

来源:EurekAlert!

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