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可穿戴電子設備制造將取材體溫發電的新材料

日期:2020-03-03
乾元坤和編輯

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可穿戴電子設備制造將取材體溫發電的新材料

據中科院金屬研究所介紹:這家研究所研制出能夠利用體溫發電的新材料。研究團隊預計,未來5年,這種新材料就可以實現商業化,為藍牙耳機、健康監測器、手表、智能手環等可穿戴電子設備供電,可穿戴設備管理問題或許也會成為新的課題,將被科研人員繼續研究。本文將重點研究這種用戶提問發電的新材料在可穿戴電子設備領域的應用情況。

可穿戴設備新型材料

在金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室,邰凱平研究員向記者介紹了這一新材料:不足一指寬、0.1毫米厚的單片灰色軟質薄膜,貼在人體手腕處,所連接的測量電表上立刻顯示出有明顯輸出電壓。

“這種高性能柔性熱電材料可實現最薄僅為數十微米。”邰凱平說,“通過材料制成的薄膜電池可以回收利用日常生活中隨處可見的廢熱發電,比如利用照明燈燈罩散發的熱量或人體體溫。”

邰凱平說,使用人體體溫發電時,體溫與環境溫度相差15攝氏度左右時可實現微瓦——毫瓦量級發電量,發電效果隨著溫差的增大而提高,特別是當人體運動時消耗生物化學能產生熱量或是北方地區室外年平均溫度低于20攝氏度的時候。只要有溫差存在就可以發電,體溫高于環境溫度或是環境溫度高于體溫都可以。

據介紹,利用上述新材料制成的薄膜電池,即“柔性、可裁剪碲化鉍/纖維素復合熱電薄膜電池”,首次將高性能碲化鉍熱電材料與低成本纖維素紙進行網絡結構復合,同時具有優異的變形能力,能夠充分貼合復雜曲率變化的人體體表,并維持與周圍環境的溫差,從而提升熱能轉換效率,可應用于新一代低功耗微系統供電技術。

據了解,隨著可穿戴電子產品的發展,國內外科學家近年來開始關注柔性熱電材料與器件的研究。

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