人工智能

人体变成电池,佩戴式设备利用体热发电

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最近,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一种可佩戴的设备,利用人体热量发电。这种低成本、可伸缩的设备可以像戒指或手链一样佩戴。在使用热电发生器的情况下,人体的内部温度被转化为电能。

研究发表在科学进展期刊上。

詹良(Jianliang Xiao)是该研究论文的首席作者,也是科罗拉多大学博尔德分校机械工程系的副教授。

“在未来,我们希望能够不需要电池就能为可佩戴电子设备提供电源,”詹良说。

该论文的共同作者包括中国哈尔滨工业大学、东南大学、浙江大学、同济大学和华中科技大学的研究人员。

该可佩戴设备每平方厘米皮肤空间可以产生约1伏特的能量,这比大多数现有的电池的电压要低。尽管如此,它仍然可以为电子设备如手表提供足够的电力。由于该设备完全可以回收,而且具有可伸缩性,当损坏时可以自我修复。

“每当你使用电池时,你都会耗尽电池,并最终需要更换它,”詹良说。“我们热电设备的优点是你可以佩戴它,并且它可以为你提供持续的电源。”

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该设备

该可佩戴设备的底座由聚酰胺制成,这使得它具有可伸缩性。在底座上插入了一系列薄的热电芯片,这些芯片通过液态金属线连接起来。

“我们的设计使整个系统在不引入太大应变的情况下变得可伸缩,这对热电材料来说是非常重要的,因为这些材料可能非常脆,”詹良说。

“热电发生器与人体紧密接触,可以利用通常会散发到环境中的热量,”他继续说。

通过添加更多的发生器块,可以增加电力。

“我可以将这些小单元组合起来,得到一个更大的单元,”他说。“这就像用许多小的乐高积木来搭建一个大结构。它给了你很多定制的选择。”

根据团队的计算,快速行走时佩戴运动手环式设备可以产生约5伏特的电力。该设备还非常坚固,两端断裂后可以在几分钟内通过夹紧重新连接起来。使用后,设备可以放入特殊溶液中,溶液可以分离电子元件,同时溶解聚酰胺底座,这使得所有元件都可以重复使用。

“我们正在尝试使我们的设备尽可能便宜和可靠,同时尽量减少对环境的影响,”詹良说。

詹良认为,该设备可能在五到十年内进入市场。

Alex McFarland 是一名人工智能记者和作家,探索最新的人工智能发展。他曾与世界各地的众多人工智能初创公司和出版物合作。