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科学家研究用体温为健康监测传感器供电

导读: 随着人们用传感器作为医疗工具来监测身体健康,可穿戴技术的使用正在增加。所有这些需要电荷或电池来运行,但是少数研究人员正试图将电池取出。在德州农工大学,研究人员正在这样做。他们设法利用人的体温为所有这些传感器供电。

据麦姆斯咨询介绍,随着人们用传感器作为医疗工具来监测身体健康,可穿戴技术的使用正在增加。所有这些需要电荷或电池来运行,但是少数研究人员正试图将电池取出。在德州农工大学,研究人员正在这样做。他们设法利用人的体温为所有这些传感器供电。

虽然看起来大相径庭,但灯泡和人类有一些共同点。

德州农工大学教授杰米·格伦林说:“一般人就像是一个80瓦的电灯泡。”

杰米·格伦林教授试图在他的实验室中,实现将身体散发的热量转化为有用的电能。他们的想法是创造一种可印刷、可涂抹的热电材料,从而可以利用体热为健康传感器等设备供电。它尤其可以帮助到运动员和军人。

他说:“你想知道是否有人出现脑震荡、脱水或类似的症状,这些症状是实时发生的。你不想在你的身体上戴一个像电池一样的物体,因为如果你跌倒或发生一些意外,你可能会伤到自己,这是一个问题,所以你需要让自身变成电池。”

当一个人产生热量时,外面的温度通常更冷,而温差就会产生电压。格伦林说,解决这一问题的关键是涂有热电技术的特殊织物。

他说: “我们的涂层覆盖在纺织品的每根纤维上,因此简单地说,纺织品需要接触热源,或者足够接近热源来感受热量。”

人们散发的热量越多,温差越大,产生的电压就越大。

格伦林说:“我们的目标是设计一种效率可以达到甚至超过10%的设备,这意味着如果我产生80瓦特,我希望能够获得8瓦特的功率。”

研究人员利用碳纳米管,聚合物和一种被称为石墨烯的碳纳米粒子来改进这种墨水般的可印刷材料,使得效率能达到10%或是能达到1伏特。但是这件事行之不易。

德州农工大学研究生卡洛琳·朗说:“产生一个电压是可行的,但我们需要多少材料来获得一个电压,因为我们需要尽可能少的材料。因此,需要结合不同的聚合物、不同数量的多壁或双壁纳米管、作为添加材料的石墨烯,才能精确地为热电材料创造电子的最佳路径。”

最终目标是创造一种可以批量生产的产品。

格伦林说:“这并非天方夜谭。而是何时能实现。是一年还是五年?”

他说,这一问题的答案取决于他们开创性研究所带来的资金和人力。

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