可穿戴設(shè)備的動力臂帶可以收集人體熱量

（Phys.org）-一群韓國研究人員將重點轉(zhuǎn)向為可穿戴設(shè)備提供可靠、高效的電源。韓國先進科學技術(shù)研究所（KAIST）的Byung Jin Cho教授和他的團隊認識到，穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)對于可穿戴設(shè)備的成功商業(yè)化至關(guān)重要，因此本周推出了一個可穿戴電源帶，成為科技新聞。該小組指出，柔性熱電（TE）發(fā)電機將是實現(xiàn)可穿戴自供電移動設(shè)備的途徑。他們開發(fā)了一種可穿戴的帶狀物品，它從人體的熱量中產(chǎn)生電，設(shè)備的大小是10厘米×10厘米。根據(jù)KAIST周四發(fā)布的消息，可穿戴電子產(chǎn)品必須輕便、靈活，并配備一個電源，這可能是一個便攜式的、持久的電池，或者除了發(fā)電機之外根本沒有電池，并提供了他們工作的細節(jié)。

概念和設(shè)計技術(shù)包括建造一個熱電（TE）發(fā)電機，以盡量減少熱能損失。發(fā)布會指出，熱元素并非新鮮事物。迄今已開發(fā)了兩種類型的TE發(fā)電機。

“基于有機的TE發(fā)生器使用高度靈活和與人體皮膚兼容的聚合物，是可穿戴電子產(chǎn)品的理想選擇。然而，聚合物具有低功率輸出?；跓o機的TE發(fā)電機產(chǎn)生很高的電能，但它們是沉重的、剛性的和笨重的。

KAIST團隊的裝置的顯著特點是，它們的熱元素重量輕，電力生產(chǎn)效率高，并且是用玻璃纖維制成的。趙教授說：“玻璃織物本身作為TE發(fā)生器的上下基板，使無機TE材料保持在兩者之間。這是一種設(shè)計發(fā)電機的相當革命性的方法。通過這樣做，我們能夠顯著減輕發(fā)電機的重量（~0.13g/cm2），這是可穿戴電子產(chǎn)品的一個基本要素。

據(jù)報道，KAIST團隊的熱電發(fā)電機可以彎曲多達120倍，但仍然表現(xiàn)出高性能。該版本指出了它的靈活性：“它非常靈活，發(fā)電機的允許彎曲半徑低至20毫米。即使發(fā)電機向上和向下彎曲多達120個周期，性能也沒有變化。

該版本解釋了該團隊如何“合成n型（Bi2Te3）和p型（Sb2Te3）TE材料的類液體糊，并通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)將它們打印在玻璃織物上。漿料滲透到織物的網(wǎng)格中，形成數(shù)百微米厚度的TE材料薄膜。結(jié)果，數(shù)百個TE材料點（結(jié)合n和p型）被打印出來，并良好地排列在玻璃織物的特定區(qū)域上。

關(guān)于這個樂隊的研究結(jié)果在3月14日的《能源與環(huán)境科學》雜志上發(fā)表。“玻璃織物上的可穿戴熱電發(fā)生器”是由孫金金、朱賢偉和趙炳金撰寫的。作者說，他們的發(fā)電機是有用的可穿戴，如醫(yī)療傳感器和智能手表。我們在這里演示了一種基于玻璃織物的柔性TE發(fā)生器，它使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)和沒有頂部和底部基板的TE裝置的自我維持結(jié)構(gòu)。采用這種技術(shù)，可以使器件?。▇500μm），重量輕（~0.13g/cm2），靈活。此外，開發(fā)的TE發(fā)電機取得了前所未有的大輸出功率密度，比迄今報告的柔性TE發(fā)電機高出數(shù)十倍。作者說，TE發(fā)生器的允許彎曲半徑低至20毫米，并且通過重復彎曲120次，性能沒有變化。