新的可穿戴设备将身体变成电池

新的可穿戴设备将身体变成电池

科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一种新型的低成本可穿戴设备,该设备可将人体转化为生物电池。

在《科学进展》杂志上描述的该设备具有足够的伸缩性,您可以像戒指,手镯或任何其他接触您的皮肤的附件一样佩戴它。它还利用人的自然热量-利用热电发电机将人体的内部温度转换为电能。

“未来,我们希望能够在不包括电池的情况下为您的可穿戴电子设备供电”,新论文的资深作者,CU Boulder的Paul M. Rady机械工程系副教授Jianjian Xiao表示。 。

这个概念听起来像是《黑客帝国》电影系列中的某种东西,在该系列电影中,一群机器人奴役了人类以收获其宝贵的有机能量。Xiao和他的同事们并不那么雄心勃勃:他们的设备可以为每平方厘米的皮肤空间产生约1伏的能量,这比大多数现有电池所提供的单位面积电压要低,但仍足以为手表或健身追踪器等电子设备供电。

Xiao说:“每当您使用电池时,就会耗尽该电池,最终将需要更换它。”“我们的热电设备的好处是您可以佩戴它,并为您提供恒定的功率。”

高科技金光闪闪

该项目并不是Jianjian Xiao首次尝试将机器人与人类融合。他和他的同事先前曾尝试设计“电子皮肤”,这种可穿戴设备看起来和行为类似于真实的人类皮肤。但是,该机器人表皮必须连接到外部电源才能工作。

到目前为止。该小组的最新创新始于一种由弹性材料称为聚亚胺的基材。然后,科学家将一系列细的热电芯片粘贴到该基座中,并将它们全部与液态金属线连接起来。最终产品看起来像是塑料手镯和微型计算机母板或高科技钻石戒指之间的十字架。

Xiao说:“我们的设计使整个系统具有可拉伸性,而不会给热电材料带来太大的应变,而应变真的会很脆弱。”

只是假装你要慢跑。锻炼时,身体会发热,这些热量会散发到周围的凉爽空气中。Xiao的设备能够捕获能量流,而不是浪费能量。

他说:“热电发生器与人体紧密接触,它们可以利用通常会散发到环境中的热量。”

乐高积木

他补充说,您可以通过添加更多的发电机块来轻松提高功率。从这个意义上讲,他将自己的设计与流行的儿童玩具进行了比较。

他说:“我所能做的就是将这些较小的单元组合成一个较大的单元。” “这就像将一堆小乐高积木拼成一个大型结构。它为您提供了很多定制选项。”

Xiao和他的同事计算出,例如,一个人轻快地散步可以使用一个典型的运动腕带大小的设备来产生大约5伏特的电压,这比许多手表电池所能消耗的还要多。

就像Xiao的电子皮肤一样,这些新设备与生物组织一样有弹性。例如,如果您的设备撕裂,您可以将折断的末端捏在一起,然后在短短几分钟内将其密封起来。使用完该设备后,您可以将其灌入一种特殊的解决方案中,该解决方案将分离出电子元件并溶解聚亚胺基料-然后可以重复使用每种成分。

Xiao说:“我们正在努力使我们的设备尽可能便宜和可靠,同时对环境的影响尽可能接近零。”

尽管在设计中仍有一些缺点需要解决,但他认为,该小组的设备可能会在五到十年内出现在市场上。只是不要告诉机器人。我们不希望他们有任何想法。

本文为作者 已诺 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

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