在现代化生活中,设备电池没电会带来不小的麻烦。尤其对那些依赖可穿戴医疗保健设备来监测血糖、跟踪心臟功能的人来说,花费过多时间充电可能会带来巨大风险。
研究人员将一种热能发电机与脉搏血氧仪感测器相结合。热能发电机利用液态金属和半导体通过3D列印橡胶集成在一起,成为一种柔性可拉伸的可穿戴装置。其中的关键在于,他们使用了液体金属环氧树脂复合材料,增强了热电元件与设备及身体接触点之间的导热性。与该团队过去的研究相比,这种设计将功率密度提高了大约40倍。
为了测试其电压输出,研究人员在参与者休息和运动时将该设备戴在他们的胸部和手腕上。结果显示,当参与者运动时,其手腕上的设备输出更大。原因是在运动时,设备的一侧会因气流增加而冷却,另一侧因体温上升而变热。步行和跑步创造了理想的温度差,这可以为设备供电。
系统的设计旨在通过无缝材料集成,实现高机械性和热电性能,在软材料、温差发电(TEG)阵列设计、低功耗电路板设计和机载电源管理方面取得进步。
研究论文第一作者梅森‧扎丹表示,这是迈向无电池可穿戴电子产品的第一步。未来,研究团队还将改进电气性能,促使其从概念验证转变为可以实际使用的产品◆