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美研發新穿戴式科技:將身體熱能轉換成電力

作者:百檢網 時間:2021-12-16 來源:互聯網

美國研究員研發出新的輕量、穿戴式科技,可與成衣如T恤結合并將身體熱能轉換成電力。

  根據北卡羅萊納州立大學研究團隊的科學家,實驗性熱電產生器與身型一致,可較先前輕量熱能收集技術產生更多電力。

  這項新設計的特色在于一層置于皮膚上可散熱的導熱材料。該導熱材料覆蓋著一層聚合物,可防止熱能散逸到外部空氣中,并迫使身體熱能通過位于中心、面積1平方公分的電熱產生器。未轉換成電力的熱能會通過電熱產生器至外層的熱傳導材料,并被快速散逸掉。整個系統僅2釐米的厚度且具有伸縮性。

  研究報告作者之一的北卡羅萊納州立大學電機工程副教授Daryoosh Vashaee解釋:「穿戴式電熱產生器利用身體與周遭空氣的溫差來產生電力」。

  「之前的方法不是用又大又重又硬的散熱器,就是每平方釐米只能產生1微瓦或更少的熱能。我們的技術可以產生高達每平方釐米20微瓦的熱能,而且不需使用散熱器,如此一來,就更輕、更舒適了」。

  Vashaee補充表示,這項計畫的目標是要讓穿戴式科技能運用于長期健康監測上,像是能追蹤心臟健康或監測生理及環境可變因素以預測與預防氣喘發作的設備。

  「為了達成這個目標,我們想要打造不需要電池的設備。而這個設計與原型讓我們離實現目標更近了」。

  研究人員發現,上臂是收集熱能的*佳位置。同時,胸部穿上胸帶則可限制氣流與熱能散逸。

  將電熱產生器與T恤結合之后,研究人員發現,雖然其效率較上臂帶低,但當穿戴者正在跑步,則仍能產生每平方釐米6微瓦或16微瓦的熱能。

  另一個喬治亞理工學院科學家團隊的研究,已開發出可自太陽及動作收集電力的布料,也可以作為如智慧型電話的電源裝置。



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