智能貼片——體溫隨你掌握

人體包含了巨大的能量，而電子設備卻總是面臨電量耗盡的困擾。因此科學家們嘗試通過利用人體的生物能源來為智能設備進行充電，比如根據手擺所產生的動能而發電的智能手錶，還有利用體熱發電機（TEG）充電的手電筒。今天戴客網要介紹的是北卡羅來納州立大學（NCSU）研發的一種新型可穿戴發電設備，它比傳統的TEG要更輕、更舒適，發電效率也更高。

TEG主要通過穿戴者皮膚和空氣之間的溫度差來獲取能量，雖然聽起來非常的高大上，但傳統的熱量接收器模組都具有笨重、龐大的特點，其產電功率只有每平方米一微瓦（μW/cm2）左右。而NCSU研發的這款設備不僅發電效率最高可達到20 μW/cm2，佩戴方面還更小巧舒適。

據瞭解，團隊改良的這款TEG只有1平方釐米大小，2mm厚，具有可折疊的特性，可以像貼紙一樣貼在皮膚表面，或者內嵌在衣服裏面。在工作時，其熱傳導層直接和皮膚接觸並從中吸收熱量。為了防止熱量逸散，研究團隊還加入了特製的多層高分子聚合物薄膜，使得同一層逸散熱量能被另外一層的熱傳導薄膜吸收。和普通的穿戴TEG一樣，這款設備產生的電量其實並不多，但是卻足以運行諸如心率檢測器等低功率的穿戴設備。

團隊成員Daryoosh Vashaee向記者介紹：“我們的終極目標是將可穿戴技術運用在長期健康檢測上，比如心率追蹤、體格指標測量以及環境監測（有助於預防哮喘病）。要想實現這個目標，首先得使設備不再受限於電池續航，我們研發的這項技術就使得這個設想變得現實了很多。”

研究人員經過測試發現，手臂是身體之中產熱最多的部位，特別是當運動時，該部位的平均發電功率達到了16 μW/cm2。如果這項技術真的能夠普及，那麼將來我們只要在手臂上貼上紋身貼紙，就可以為智能設備充電了。

目前，該研究已經被發表於《Applied Energy》雜誌中。近日斯坦福大學的研究人員利用納米、光電、化學技術成功研製了一款新型纖維織物，利用該材質製作而成的衣服可讓穿戴著感受到至少2℃的降溫效果。

我們知道，現有紡織品主要通過排汗、透氣來達到清涼舒適的穿著效果，同時它對於人體紅外線卻有著阻隔的作用。但是斯坦福電氣工程師Shanhui Fan介紹稱：“當在辦公室靜坐時，人體有40%至60%的熱量都是通過紅外線輻射的方式散發出去的。”而斯坦福大學的這種新型材質則能很好的將紅外線逸散出體外。

該材質的主要成分是聚碳乙烯，由納米工藝製作而成。戴客網瞭解到，傳統的聚碳乙烯塑膠對紅外線有透視作用，有助於紅外線的外散。但是它卻還擁有防水、密閉的特性，這就是我們穿雨衣時感覺到特別悶熱的原因。採用新工藝製作的聚碳乙烯則改變了這種特性，因為它的納米結構使得聚碳乙烯內部呈孔狀，有助於水汽蒸發。

為了讓新材料和普通紡織品具有相同厚度、韌度、舒適度，研究人員最終採取了三明治的結構。其中中間是納米聚碳乙烯，而兩邊則為棉纖維。目前，研究團隊正考慮為新材料添加顏色，並降低生產成本，以期得到廣泛普及。

據悉，該研究日前已被發表在《自然》雜誌。

根據騰訊、戴客網等綜合採編

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