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微型发电机为可穿戴设备供电 2021-05-11

  近日,哈尔滨工业大学深圳校区的研究人员开发出一种小型灵活的可穿戴设备,可将人体皮肤发出的热量转化为电能。

  该装置是一个热电发电机(TEG)。研究人员将核心电子元件连接到一种低热导且更具黏性的柔性聚氨酯材料上。测试表明,该装置至少能经受1万次反复弯曲,性能没有显著变化。

  据介绍,热电发电机可以收集类似体温这种分散式的低品质的热量,使之转化为电能。与传统发电机使用动能发电不同,热电发电机没有运动部件,因此基本上无需维护。这种发电机可以被安装在偏远地区和太空探测器上实现能源供给。热电发电机能利用温度梯度发电。研究人员利用体温和环境之间的温差来发电。尽管温差很小,但实验表明它可以产生出能够被可穿戴电子设备利用的能量。

  此外,市面上的热电发电机在很大程度上依赖于稀有金属碲,而新设计用镁基材料部分取代了碲基材料,这可以降低大规模生产的成本。

  研究人员介绍,当戴在手腕上时,这种设备可以实时为LED灯供电。有朝一日体温或可为健身追踪器等可穿戴电子设备提供动力。近年来,随着可穿戴设备越来越受欢迎,该团队想要探索这些发电机能否取代健身追踪器、智能手表和生物传感器等设备中的传统电池。

  “人们对绿色能源的需求越来越大,而热电发电机正好符合这一需求,因为它们可以将低品质热能转化为电能。”研究人员介绍说,“不同于太阳能电池,它只能在有太阳的情况下才能工作,而热电发电机可在只要有温差的很多场合下产生电能。”


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