Menneskekroppen blir batteri med bærbar enhet

En nyutviklet bærbar enhet lar menneskekroppen fungere som batteri ved å utnytte energi fra kroppsvärme. Den lavkostnads-, strekkbare enheten som er utviklet av forskere ved University of Colorado Boulder kan bæres som en ring eller armbånd. Ved å bruke termoelektriske generatore, konverteres kroppens indre temperatur til elektrisitet.

Forskningen ble publisert i Science Advances.

Jianliang Xiao er hovedforfatter av forskningspapiret og en assosiert professor i Paul M. Rady Department of Mechanical Engineering ved CU Boulder.

“I fremtiden ønsker vi å kunne drive våre bærbare elektroniske enheter uten å måtte inkludere en batteri,” sa Xiao.

Medforfattere av papiret inkluderte forskjellige forskere fra Kinas Harbin Institute of Technology, Southeast University, Zhejiang University, Tongji University og Huazhong University of Science and Technology.

De bærbare enhetene genererer rundt 1 volt energi per kvadratcentimeter hud, som er mindre spenning per område enn de fleste eksisterende batterier. Og til tross for dette, genererer de nok kraft for elektroniske enheter som klokker. Siden den fullstendig resirkulerbare enheten er strekkbar, kan den helbrede seg selv når den skades.

“Når du bruker et batteri, taper du batteriet og vil til slutt måtte erstatte det,” sa Xiao. “Det fine med vår termoelektriske enhet er at du kan bære den, og den gir deg konstant kraft.”

https://www.youtube.com/watch?v=hexScHvEFwQ&feature=emb_logo

Enheten

Den bærbare enhetens base er laget av polyimin, som er ansvarlig for dens strekkbarhet. En rekke tynne termoelektriske chips er innført i basen, alle koblet sammen med flytende metalltråder.

“Vår design gjør hele systemet strekkbart uten å introdusere mye strekk i termoelektrisk materiale, som kan være svært skjør,” sa Xiao.

“Termoelektriske generatorene er i nær kontakt med menneskekroppen, og de kan bruke varmen som ellers ville bli fordampet til omgivelsene,” fortsatte han.

Ved å legge til flere blokker av generatore, kan kraften økes.

“Hva jeg kan gjøre, er å kombinere disse mindre enhetene for å få en større enhet,” sa han. “Det er som å sette sammen en rekke små Lego-biter for å lage en stor struktur. Det gir deg mange muligheter for tilpasning.”

Ifølge teamets beregninger kunne en rask spasertur med en sportsarmbåndstype-enhet generere rundt 5 volt elektrisitet. Teamets enhet er også ekstremt motstandsdyktig, med to brutte ender som kan pinches sammen for å forsegle tilbake innen minutter. Etter at enheten er brukt, kan den plasseres i en spesiell løsning som skiller de elektroniske komponentene mens den løser opp polyiminbasen, som gjør alt gjenbrukbart.

“Vi prøver å gjøre våre enheter så billige og pålitelige som mulig, samtidig som vi har så nær null innvirkning på miljøet som mulig,” sa Xiao.

Xiao tror at enheten kan komme på markedet om fem til ti år.