中科院研发体温发电新材料,预计未来五年可实现商业化

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据中科院金属研究所向记者介绍:这家研究所研制出能够利用体温发电的新材料。研究团队预计,未来5年,这种新材料就可以实现商业化,为蓝牙耳机、健康监测器、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电。

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在金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,邰凯平研究员向记者介绍了这一新材料:不足一指宽、0.1毫米厚的单片灰色软质薄膜,贴在人体手腕处,所连接的测量电表上立刻显示出有明显输出电压。

“这种高性能柔性热电材料可实现最薄仅为数十微米。”邰凯平说,“通过材料制成的薄膜电池可以回收利用日常生活中随处可见的废热发电,比如利用照明灯灯罩散发的热量或人体体温。”

邰凯平说,使用人体体温发电时,体温与环境温度相差15摄氏度左右时可实现微瓦——毫瓦量级发电量,发电效果随着温差的增大而提高,特别是当人体运动时消耗生物化学能产生热量或是北方地区室外年平均温度低于20摄氏度的时候。只要有温差存在就可以发电,体温高于环境温度或是环境温度高于体温都可以。

据介绍,利用上述新材料制成的薄膜电池,即“柔性、可裁剪碲化铋/纤维素复合热电薄膜电池”,首次将高性能碲化铋热电材料与低成本纤维素纸进行网络结构复合,同时具有优异的变形能力,能够充分贴合复杂曲率变化的人体体表,并维持与周围环境的温差,从而提升热能转换效率,可应用于新一代低功耗微系统供电技术。

据了解,随着可穿戴电子产品的发展,国内外科学家近年来开始关注柔性热电材料与器件的研究。

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