北卡州立大学研究团队最新研发的温差发电装置厚度只有2毫米,但这种“小方正正”的装置却能高效储存热量来自人体的能量。
换成电能。
该器件的导热材料存在于“小方块”器件的表面,将热量向外扩散。
“小方形装置”的顶部涂有一层聚合物材料。
通过该聚合物层,热量被吸收并传导到设备内部以产生电能。
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研究人员此前曾大胆设想,将这个装置嵌入到识别T恤中,但研究发现,这个“小方块”装置收集热量最有效的部位是人体的上臂。
当新型温差发电装置在不久的将来诞生时,你会发现,努力工作和剧烈运动不仅会增加Fitbit手环上显示的心率,而且这个过程还可以带来足够的电量来充电你的设备。
目前,研究人员正在努力开发和设计一种新设备,可以收集人体发出的热量,并将这种热量转化为电能,可以为我们的可穿戴设备、智能手机等充电。
该设备被设计成一个符合人体结构的“小方块”,上面涂有导电层。
位于设备中心的热电发生器可以有效地收集人体的热能,并将收集到的热量转化为我们需要的电能。
所有这个设计的来源都来自北卡罗来纳州立大学。
他们设计的装置可以更有效地收集热能。
以前的一些轻型集热装置通常只能产生1微瓦/平方厘米或更小。
电能,但北卡罗莱纳州立大学开发的设备可以产生20微瓦/平方厘米的能量,是原来集热装置的20倍。
新型热电发电装置如何工作 北卡罗莱纳州立大学电气与计算机工程副教授 Daryoosh Vashaee 在一篇与热电发电机相关的论文中表示,“可穿戴热电发电机(TEG)的发电原理主要利用空气和文章还称:“以前的温差发电器通常采用散热器作为其核心部件,而这个原始部件极其笨重、僵硬且笨拙。
不仅。
热电发电机 (TEG) 只能产生 1 微瓦/平方厘米或更小。
我们团队开发的设备可以将功率输出提高到每平方厘米20微瓦。
同时,该设备不会使用散热器,这也使得设备本身更轻,使用起来更加舒适。
“整个电热发电装置的工作过程首先是从导热层开始的。
这个导热层与皮肤紧密贴合,因此可以更有效地收集和传导热量。
此外,在其表面还有一个导热层。
”装置的顶部有一层聚合物层,该聚合物层的作用是减少人体的热量损失以及传导到位于装置内部的热电发生器(TEG)。
整个热电发电机组件的面积只有1厘米,但却可以从人体皮肤中吸收大量的能量,并可以将能量转化为电能供我们使用。
通过热电发生器(TEG)传导到导热材料层,那么这部分热能不会转化为电能,因为这部分能量会很快消散并流失到人体之外。
该热电发电装置的研发和生产团队介绍了新型热电发电装置的优点。
:“我们开发的热电发电装置只有两毫米厚,因此是一种非常轻且简单的装置。
“这款电热发电装置的电热发电机(TEG)尺寸约为1平方厘米,结构设计极其轻巧简单,但如果当前功率无法满足设备的功率需求,我们可以轻松扩展电热发电机(TEG)的大小,以增加人们使用的发电量“选择最佳的集热地点。
在创造这种新型电热发电装置的同时,研究人员还发现,人体最有效的热量收集部位是人体的上臂。
虽然腕关节附近的温度普遍比其他部位高,但考虑到腕关节的特殊结构,热电发生器(TEG)无法与人体皮肤良好接触,因此热传导效率大大降低,而且得不偿失,所以手腕并不是最好的集热部位。
工作人员还测试了胸部的集热效果。
但测试结果显示,胸部并不是最佳的集热场所,因为我们通常都把衣服穿在上半身。
如果这个装置安装在胸前,衣服就会影响空气。
流量影响集热发电的效果。
因此,研究人员也尝试将这种电热发电装置嵌入到衣服中,但测试结果表明,其效果并不理想,因为即使在人们剧烈运动时,其发电效果也只能达到6微瓦/平方厘米。
在此条件下,只能达到16微瓦/平方厘米的发电效果。
Vashaee说:“虽然实验证明将电热发电装置嵌入衣服内部是可行的,但将装置固定在人体的上臂上似乎是一种更高效、便捷的方式。
”热电发电手环未来可使用 Vashaee在期间还声称:“自供电系统集成传感器技术(ASSIST)项目的初衷是希望这些可穿戴设备技术能够监测人体的健康状况例如跟踪心脏的健康状况、监测物理环境的变化来预测和预防哮喘发作等。
要实现这一效果,我们需要创建一种不需要频繁更换电池或频繁插拔的设备-in用于充电,我们目前正在设计的设备将来可以作为市场上可用的产品,我相信通过这个原型,我们一定会在未来将我们的想法变成现实。