北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新的設(shè)計(jì)，用于收集人體熱量并將其轉(zhuǎn)化為電能，用于可穿戴電子設(shè)備。實(shí)驗(yàn)原型輕巧，符合人體形狀，并且可以產(chǎn)生比以前的輕巧集熱技術(shù)更多的電能。

研究人員還確定了人體上熱量收集的最佳位置。

“可穿戴式熱電發(fā)電機(jī)(TEG)通過利用人體與周圍空氣之間的溫差來發(fā)電。”北卡羅來納州立大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程副教授，該論文的相應(yīng)作者Daryoosh Vashaee說。“以前的方法要么使用笨重，僵硬且笨重的散熱器，要么每平方厘米(μW/ cm2)只能產(chǎn)生一微瓦或更少的功率。我們的技術(shù)可以產(chǎn)生高達(dá)20μW/ cm2的能量，不要使用散熱器，使其更輕巧，更舒適。”

新設(shè)計(jì)從一層導(dǎo)熱材料開始，該材料位于皮膚上并散發(fā)熱量。導(dǎo)電材料的頂部是聚合物層，可防止熱量散發(fā)到外部空氣中。這迫使人體熱量通過一個(gè)1 cm2的中央TEG。未轉(zhuǎn)化為電能的熱量通過TEG進(jìn)入導(dǎo)熱材料的外層，該外層迅速散熱。整個(gè)系統(tǒng)很薄，只有2毫米，而且很靈活。

“在這個(gè)原型中，TEG僅1平方厘米，但是我們可以根據(jù)設(shè)備的電源需求輕松地將其放大。”作為國家科學(xué)基金會(huì)納米系統(tǒng)高級工程研究中心的一部分工作的Vashaee說NC State的自供電集成傳感器和技術(shù)系統(tǒng)(ASSIST)。