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體溫——可穿戴計算設(shè)備的新能源?

作者:新聞中心 來源:中關(guān)村在線 發(fā)布時間:2013-07-01 瀏覽:次
     中國儲能網(wǎng)訊:電池技術(shù)的瓶頸正在成為可穿戴計算設(shè)備發(fā)展的一個阻礙因素,因為其屬性決定它應(yīng)該是長期伴隨人體而非需要花長一部分時間去充電的。為了解決這一問題,如今大部分可穿戴設(shè)備的廠商都在耗電量上下功夫——減少應(yīng)用在后臺的運行、降低屏幕損耗等。
  但實際上,這些可穿戴計算設(shè)備的發(fā)展趨勢是很人體結(jié)合的越來越緊密,未來它們也很有可能成為人體的一部分。我們都知道,人體本身就不斷的在產(chǎn)生能量,例如生物電、體溫等,那么能否讓人體直接稱為可穿戴設(shè)備的能源呢?
 
  不久前,紐約時報印刷版報道了一種由Proteus Digital Health開發(fā)的藥丸,它的實質(zhì)是一個微型電腦,用來監(jiān)視人體內(nèi)部的體征,例如血流、內(nèi)體溫、胃酸等,并將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機應(yīng)用中。并且,這種藥丸就是將人體電力來源——Proteus Digital Health在微型傳感器的每一面都增加了鎂和銅兩種元素,從而利用胃酸獲取足夠的電力。
 
  而最近,一位加拿大的15歲少女Ann Makosinski,發(fā)明了一種利用手持溫度便能提供電能的手電筒,為人體為可穿戴計算設(shè)備功能帶來了新的想象空間。Makosinski說,我們周邊環(huán)境中有太多被浪費的能量,她一直渴望找到辦法去將它們利用起來。于是她想到了用帕爾貼片去產(chǎn)生電能。
  
  其原理主要來自“熱電效應(yīng)”——不同的金屬導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)具有不同的自由電子密度,當(dāng)兩種不同的金屬導(dǎo)體相互接觸時,在接觸面上的電子就會擴散以消除電子密度的差異。而電子的擴散速率與接觸區(qū)的溫度成正比,所以只要維持兩金屬間的溫差,就能使電子持續(xù)擴散,在兩塊金屬的另兩個端點形成穩(wěn)定的電壓。
 
  所以她選擇用導(dǎo)熱性良好的鋁作為接收空氣溫度的那一端,依靠其和體溫的差距來產(chǎn)生電能。通過計算,Makosinski發(fā)現(xiàn)利用這種方法,從熱的一端(手)到冷的一端所產(chǎn)生的電量已經(jīng)足夠運行一個能提供照明的LED等的能量了。但問題在于,其產(chǎn)生的電壓不夠。為了解決這一問題,Makosinski決定自行改造帕爾貼貼片中的電子回路,在數(shù)個月的查閱資料和不斷地實驗下,她終于完成了一個可以提供足夠電壓的回路。
 
  根據(jù)測試報告,這種方式產(chǎn)生的電能能在5~10攝氏度的環(huán)境下產(chǎn)生可用且穩(wěn)定的電能,在20攝氏度時其電能就不太穩(wěn)定了。不過即使如此,Makosinski的設(shè)計思路也為人們提供了一個新的思路。例如,我覺得可以未來也許可以采用太陽能+體溫充電的方式未手表充電,白天利用太陽能,夜晚沒有陽光,溫度下降時可以用體溫充電。希望有一天,這種想法會成為可能。
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