Ett team av forskare från National University of Singapore (NUS) har skapat en ny film som är mycket effektiv för att avdunsta svett från vår hud för att hålla oss svala och bekväma när vi tränar, och fukten som skördas från mänsklig svett kan användas för att driva bärbara elektroniska enheter som klockor, träningsspårare, och mer.

Svettning är en naturlig process för vår kropp för att minska termisk stress. "Svett består till största delen av vatten. När vatten avdunstar från hudytan, det sänker hudtemperaturen och vi känner oss svalare. I vår nya uppfinning, vi skapade en ny film som är extremt effektiv för att avdunsta svett från vår hud och sedan absorbera fukten från svett. Vi tar också detta ett steg längre – genom att omvandla fukten från svett till energi som kan användas för att driva små bärbara enheter, " förklarade forskargruppsledaren biträdande professor Tan Swee Ching, som är från NUS Institutionen för materialvetenskap och teknik.

Huvudkomponenterna i den nya tunna filmen är två hygroskopiska kemikalier - koboltklorid och etanolamin. Förutom att vara extremt fuktabsorberande, denna film kan snabbt släppa ut vatten när den utsätts för solljus, och det kan "regenereras" och återanvändas mer än 100 gånger.

För att dra full nytta av den absorberade svetten, NUS-teamet har också designat en bärbar energiinsamlingsanordning som består av åtta elektrokemiska celler (ECs), använda den nya filmen som elektrolyt. Varje EC kan generera cirka 0,57 volt elektricitet vid absorbering av fukt. Den totala energin som skördas av enheten är tillräcklig för att driva en lysdiod. Denna proof-of-concept demonstration illustrerar potentialen hos batterilösa bärbara enheter som drivs med mänsklig svett.

Detta tekniska genombrott rapporterades i septemberutgåvan av den vetenskapliga tidskriften Nanoenergi .

Absorberar fukt för personlig komfort

Konventionella hygroskopiska material som zeoliter och silikageler har lågt vattenupptag och bulkfasta strukturer, vilket gör dem olämpliga för att absorbera fukt från svettavdunstning. I jämförelse, den nya fuktabsorberande filmen som utvecklats av NUS-forskare tar in 15 gånger mer fukt och gör detta 6 gånger snabbare än konventionella material.

Dessutom, denna innovativa film visar en färgförändring när fukt absorberas, från blått till lila, och till sist rosa. Denna funktion kan användas som en indikator på graden av fuktabsorption.

NUS-teamet packade filmen i andningsbara och vattentäta polytetrafluoretylen (PTFE) membran, som är flexibla och ofta används i kläder, och framgångsrikt demonstrerade appliceringen av den fuktabsorberande filmen för underarmsdynan, skofoder och skoinnersula.

Asst Prof Tan sa, "Svettning under armarna är pinsamt och frustrerande, och detta tillstånd bidrar till tillväxten av bakterier och leder till obehaglig kroppslukt. Ansamling av svett i skorna kan ge upphov till hälsoproblem som blåsor, förhårdnader, och svampinfektioner. Med hjälp av underarmsdynan, skofoder och skoinnersula inbäddad med den fuktabsorberande filmen, fukten från svettavdunstningen tas snabbt in, förhindrar ansamling av svett och ger ett torrt och svalt mikroklimat för personlig komfort."

"Prototypen för skoinnersulan skapades med 3-D-utskrift. Materialet som används är en blandning av mjuk polymer och hård polymer, vilket ger tillräckligt stöd och stötdämpning, " förklarade forskargruppens medledare professor Ding Jun, som också är från NUS Institutionen för materialvetenskap och teknik.

NUS-teamet hoppas nu kunna arbeta med företag för att införliva den nya fuktabsorberande filmen i konsumentprodukter.