研究人员开发可穿戴热电发电机

16-03-2021 |  |  By 罗宾米切尔

最近,研究人员开发了一种可穿戴热电发电机的原型,可以从人体皮肤的温暖产生电力。热电发电机如何工作,研究人员如何运作的设备如何工作,并且如此真正实用的设备?

什么是热电发电机?

热电发电机是产生EMF的设备 当暴露于温度梯度时。对于工作的热电发电机,必须以高导电性和低导热率选择特定材料。 

由于发电机需要热梯度,因此出现了对低导热率的需求。因此,来自热侧的热量不能太快地转移到冷侧,从而减小温度梯度,从而降低效率。 

TEGS后面的最大缺点之一是它们的效率低,导致大尺寸。 TEGS在整个装置上产生有效的温差时也遭受困难。当热侧被加热时,冷却侧必须冷却,传统的空气冷却可以斗争。

然而,TEGS在利基应用中可以高度实用,这是非常长时间的可靠电源。这样的示例是放射性同位素热电发电机,或者在航天器中使用的RTG。这些功率器件使用钚颗粒由于放射性衰减而产生大量的热量。 RTG的冷却侧利用大的黑翅片从冷侧辐射热量。


研究人员开发可穿戴的teg

诸如运动手表等可穿戴设备的普及继续增加,但使用需要恒定充电的电源可以使它们不方便。如果这些设备在复杂性降低,则可以增加电池寿命,降低其能力。

最近, 来自科罗拉多大学的研究人员 已经创造了一种可穿戴的TEG,可以从人体产生电力。根据研究人员,他们的装置可以产生每平方厘米的皮肤1V,但是关于TEG的电流输出的细节尚不清楚。

已经内置成大环的装置可以扩展到手腕磨损的装置中,以提供具有不需要充电的永久电源的可穿戴电子设备。此外,该装置是自我修复的,这意味着如果它被撕裂,它可以夹在一起,几分钟后开始愈合过程。

tegs是否实用?

虽然由研究人员建造的设备确实有效,但有一个原因是为什么使用TEGS生产电力的原因通常是为利基应用保留的; TEGS是令人难以置信的低效,并产生最小的功率。虽然TEG可用于为智能手机供电,但需要大约40度C的大温差。这种设置可以在家实验实验完成,但通常使用诸如蜡烛和冰的热源,用于冷却侧导致复杂的设置。

然而, 如果不能从这种TEG中提取大量能量,替代解决方案是开发使用较少能量的电子产品。随着晶体管的尺寸减小,每个晶体管消耗的总能量也降低。因此,如果未来的可穿戴电子器件可以将能量消耗达到微瓦,同时剩下的功能,这种可穿戴的TEG可能变得实用。

总体而言,研究团队开发的TEG可能变得可行,但这需要电子产品来显着降低功耗,同时还提高了任何可穿戴TEG的效率。

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罗宾米切尔

罗宾米切尔是一名电子工程师,自13岁以来一直参与电子产品。在Warwick大学完成Beng之后,Robin迁入了在线内容创作开发文章,新闻棋子和专业人士和制造商的项目领域一样。目前,Robin运行了一个小型电子商务,Mitchelectronics,它会产生教育套件和资源。

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