3D打印柔性可穿戴設備用體溫發電
科技日報訊 (記者張夢然)從健康監測、健身追蹤器到虛擬現實耳機,可穿戴電子產品已成為我們日常生活的一部分。美國華盛頓大學研究人員近日在《先進能源材料》雜誌上發表論文稱,他們首創了一種柔性可穿戴熱電設備,能將體熱轉化為電能。該設備具有通常很難結合起來的特性:既柔軟又可拉伸,既堅固且高效。
華盛頓大學機械工業助理教授穆罕默德·馬拉庫迪說:“如果我們將浪費在周圍環境中的熱能收集起來,這就是100%的收益。但要將這種能量用於自供電電子設備,需要更高的功率密度。利用3D打印製造出的可拉伸電子產品,能提高效率並使其無縫集成到可穿戴設備中。”
研究人員製造出一種原型設備,即使在30%的應變下進行了15000多duo次ci拉la伸shen循xun環huan後hou,仍reng保bao持chi完wan整zheng功gong能neng,這zhe對dui可ke穿chuan戴dai電dian子zi設she備bei和he柔rou性xing機ji器qi人ren非fei常chang理li想xiang。與yu以yi前qian的de可ke拉la伸shen熱re電dian發fa電dian機ji相xiang比bi,該gai設she備bei的de功gong率lv密mi度du提ti高gao了le6.5倍。
為製造這種原型設備,研究人員3Ddayinlezaimeiyicengdoujuyougongchenghuagongnenghejiegoutexingdefuhecailiao,tianchongcailiaohanyouyetaijinshuhejin,ketigonggaodaodianxinghedaorexing。zhexiehejinjiejueleyiqianshebeidejuxianxing,baokuowufalashen、低效熱傳遞和複雜的製造工藝等。該團隊還嵌入了空心微球,將熱量引導至核心層的半導體,並減輕了設備的重量。
研yan究jiu人ren員yuan表biao示shi,他ta們men可ke將jiang這zhe種zhong設she備bei打da印yin在zai可ke拉la伸shen的de紡fang織zhi麵mian料liao和he曲qu麵mian上shang,這zhe表biao明ming未wei來lai的de設she備bei可ke以yi應ying用yong於yu服fu裝zhuang和he其qi他ta物wu體ti。該gai研yan究jiu的de一yi個ge獨du特te方fang麵mian是shi,它ta涵han蓋gai了le從cong材cai料liao合he成cheng到dao器qi件jian製zhi造zao和he表biao征zheng的de整zheng個ge範fan圍wei,這zhe讓rang研yan究jiu人ren員yuan可ke自zi由you地di設she計ji新xin材cai料liao並bing發fa揮hui創chuang造zao力li。
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