用體溫發電?華盛頓大學開發出首個將體熱轉化為電能的柔性可穿戴熱電設備

            發布:2022-08-12 09:41:35   來源:NTMT紡織新材料   評論:0 點擊:
            本文導讀:從健康監測、健身追蹤器到虛擬現實耳機,可穿戴電子產品已成為我們日常生活的一部分。

            本文關鍵字: 健康監測 柔性可穿戴設備

              從健康監測、健身追蹤器到虛擬現實耳機,可穿戴電子產品已成為我們日常生活的一部分。美國華盛頓大學研究人員近日在《先進能源材料》雜志上發表論文稱,他們首創了一種柔性可穿戴熱電設備,能將體熱轉化為電能。該設備具有通常很難結合起來的特性:既柔軟又可拉伸,既堅固且高效。
             
              華盛頓大學機械工業助理教授穆罕默德·馬拉庫迪說:“如果我們將浪費在周圍環境中的熱能收集起來,這就是100%的收益。但要將這種能量用于自供電電子設備,需要更高的功率密度。利用3D打印制造出的可拉伸電子產品,能提高效率并使其無縫集成到可穿戴設備中。”
             
              研究人員制造出一種原型設備,即使在30%的應變下進行了15000多次拉伸循環后,仍保持完整功能,這對可穿戴電子設備和柔性機器人非常理想。與以前的可拉伸熱電發電機相比,該設備的功率密度提高了6.5倍。
             
              為制造這種原型設備,研究人員3D打印了在每一層都具有工程化功能和結構特性的復合材料,填充材料含有液態金屬合金,可提供高導電性和導熱性。這些合金解決了以前設備的局限性,包括無法拉伸、低效熱傳遞和復雜的制造工藝等。該團隊還嵌入了空心微球,將熱量引導至核心層的半導體,并減輕了設備的重量。
             
              研究人員表示,他們可將這種設備打印在可拉伸的紡織面料和曲面上,這表明未來的設備可以應用于服裝和其他物體。該研究的一個獨特方面是,它涵蓋了從材料合成到器件制造和表征的整個范圍,這讓研究人員可自由地設計新材料并發揮創造力。
            (本文來源:NTMT紡織新材料)
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