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新的可穿戴设备将您的身体变成生物电池

时间：2022-06-06 16:25:03 来源：

作为环的热电发电机。

立方体的研究人员开发了一种新的低成本可穿戴设备，将人体转化为生物电池。

在“科学”期刊上描述的设备推进，足以让您可以像环，手镯或任何其他接触皮肤的配件一样穿着。它还进入一个人的天然热电用电发电机，以将身体的内部温度转化为电力。

“在未来，我们希望能够为可穿戴电子产品提供动力，而无需包括电池，”新论文的高级作者和Paul M.机械工程系副教授的高级作者Jianliang Xiao表示。

这个概念可能听起来像是矩阵电影系列的东西，其中机器人的种族已经被奴役了人类收获了珍贵的有机能量。萧和他的同事不是那种雄心勃勃的：它们的设备可以为每个面积的每个平方厘米产生约1伏的能量，而不是大多数现有电池提供但仍然足够的电力，如手表或健身跟踪器。

科学家们先前已经尝试过类似的热电可穿戴装置，但萧的是弹性的，可以在损坏时愈合，并充分可回收 - 使其成为传统电子产品的更清洁的替代品。

“每当你使用电池时，你会耗尽电池，最终需要更换它，”萧说。“关于我们的热电设备的好处是您可以穿它，它为您提供恒定的功率。”

高科技衬衫

该项目不是Xiao首次尝试用机器人融入人类。他和他的同事以前尝试设计了“电子皮肤”的可穿戴设备，看起来像真正的人类皮肤一样。然而，该Android表皮必须与外部电源连接到工作。

到目前为止。本集团的最新创新始于由一个名为“聚氨片的弹性材料制成的基地。然后，科学家们将一系列薄的热电芯片粘在该底座中，将所有液体连接到液态金属线。最终产品看起来像塑料手镯和微型计算机主板之间的交叉，或者是一个技术钻石戒指。

“我们的设计使整个系统伸展，而不会对热电材料引入大量压力，这可能真正脆弱，”萧说。

只是假装你出去了慢跑。当你运动时，你的身体加热，热量会散发出来的凉爽空气。萧器的装置捕获能量流，而不是让它浪费。

“热电发电机与人体紧密接触，它们可以使用通常散发到环境中的热量，”他说。

乐高块

他补充说，您可以通过添加更多的发电机块来轻松提高该电源。在这种意义上，他将他的设计与受欢迎的儿童玩具进行比较。

“我能做的就是将这些较小的单位结合起来更大的单位，”他说。“这就像把一堆小乐高碎片放在一起制作大结构。它为您提供了许多定制选项。“

例如，萧和他的同事们计算出来的人可以使用典型的运动腕带的尺寸来产生大约5伏的电力 - 这比许多观察电池都可以融合。

像小型电子皮肤一样，新器件与生物组织一样弹性。例如，如果您的设备撕裂，您可以将破碎的末端夹在一起，他们将在几分钟内密封备份。当您完成设备时，您可以将其扣留成一个特殊的解决方案，该解决方案将分离出电子元件并溶解聚亚胺基础 - 每种成分中的每一个都可以重复使用。

“我们正在努力使我们的设备尽可能便宜和可靠，同时也可以尽可能接近零影响环境，”萧说。

虽然仍有扭结在设计中锻炼，但他认为他的小组的设备可能在市场上出现五到10年。只是不要告诉机器人。我们不希望他们得到任何想法。

参考：“高性能可穿戴热电发电机具有自我愈合，回收和乐高的重新配置能力”由伟人，燕太阳，东凉赵，散光，顺峰，春倩，纪春张，惠源庚，杰章，李霞2021年2月10日张，建良肖和荣贵阳，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.abe0586

新论文的同志包括来自中国哈尔滨工业大学，浙江大学，同济大学和华中科技大学的研究人员。


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