中科院金屬研究所研制出利用體溫發(fā)電的新材料
2018年03月12日 9:12 3788次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類： 新材料前沿 作者： 王瑩
近日，中科院金屬研究所專家向筆者介紹，該所研制出了能夠利用體溫發(fā)電的新材料。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，未來(lái)5年，這種新材料就可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，為藍(lán)牙耳機(jī)、健康監(jiān)測(cè)器、手表、智能手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備供電。
在金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室，邰凱平研究員向筆者介紹了這一新材料，不足一指寬、0.1毫米厚的單片灰色軟質(zhì)薄膜，貼在人體手腕處，所連接的測(cè)量電表上立刻顯示出有明顯輸出電壓。
邰凱平說(shuō)：“這種高性能柔性熱電材料可實(shí)現(xiàn)最薄僅為數(shù)10微米。通過(guò)材料制成的薄膜電池可以回收利用日常生活中隨處可見的廢熱發(fā)電，比如利用照明燈燈罩散發(fā)的熱量或人體體溫。”
邰凱平介紹，使用人體體溫發(fā)電時(shí)，體溫與環(huán)境溫度相差15攝氏度左右時(shí)可實(shí)現(xiàn)微瓦——毫瓦量級(jí)發(fā)電量，發(fā)電效果隨著溫差的增大而提高，特別是當(dāng)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗生物化學(xué)能產(chǎn)生熱量或是北方地區(qū)室外年平均溫度低于20攝氏度的時(shí)候。只要有溫差存在就可以發(fā)電，體溫高于環(huán)境溫度或是環(huán)境溫度高于體溫都可以。
利用上述新材料制成的薄膜電池，即“柔性、可裁剪碲化鉍/纖維素復(fù)合熱電薄膜電池”，首次將高性能碲化鉍熱電材料與低成本纖維素紙進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合，同時(shí)具有優(yōu)異的變形能力，能夠充分貼合復(fù)雜曲率變化的人體體表，并維持與周圍環(huán)境的溫差，從而提升熱能轉(zhuǎn)換效率，可應(yīng)用于新一代低功耗微系統(tǒng)供電技術(shù)。
據(jù)了解，隨著可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家近年來(lái)開始關(guān)注柔性熱電材料與器件的研究。
責(zé)任編輯：陳巖
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