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 3819次瀏覽 來源： 中國有色金屬報(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。
在金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（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，所連接的測量電表上立刻顯示出有明顯輸出電壓。
邰凱平說：“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，國內(nèi)外科學(xué)家近年來開始關(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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