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熱電系統可利用溫差來發電，此前已有研究團隊將之應用于世界上小的冰箱、燒火取電、甚至特殊的涂料。不過本文要為大家介紹的，則是由科羅拉多大學科學家們打造的一款“可穿戴式人體熱電收集”小裝置。除了能夠以戒指的形式從人身上收集能量，它甚至可在受損時實施自我修復。
據悉，新型裝置是該校工程團隊早期研究的一個延伸。研究團隊曾于2018年展示一款能夠彎折、扭曲和貼合佩戴者體表的電子皮膚，并且嵌入了傳感器。
起初這項技術僅被小心地用于可穿戴計算機，不過它讓人感到激動的一點，就是能夠在受損時自我修復。
顯然，這項特性與電子皮膚所采用的特殊聚合物(聚亞胺 / Polyimine)有很大關系。在摻雜了納米銀顆粒之后，材料結構中可形成一種化學鍵。
一旦發生了撕裂，受損部位的化學鍵即可完成自行修復。不同的是，本文介紹的這項新研究，無需像電子皮膚那樣，為熱電環連接到外部電源。
取而代之的是，熱電環能夠利用穿戴者身體與環境的溫差實現“自體供電”。該功能由種植在聚亞胺基上的微小熱電芯片組成，且微觀上通過液態金屬線連接。
研究人員指出，該裝置能夠通過其覆蓋的每平方厘米皮膚產生1伏特的電壓。雖然數值看起來很小，但足以為智能手表 / 健身追蹤器等可穿戴設備供電。
為了增強輸出功率，研究團隊也提出了可將之組合形成大面積連接的想法。如果放大到腕帶的水平，該裝置可產生大約5V的電壓。
后，這種裝置還是用了完全可回收的材料來打造，所有組件都能夠溶解或分離，后續可通過浸入特殊溶液并投入重新使用。
論文資深作者、CU Boulder 機械工程系副教授肖建良(音譯)表示，他們正在努力改善新裝置的制造成本和可靠性，同時盡可能地將對環境的影響降至低。
有關這項研究的詳情，已經發表在今日出版的《科學進展》(Science Advanced)期刊上。
(原標題：科學家發明新型熱電裝置 可穿戴收集能量和自我修復)
浙公網安備 33010602000006號
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