如何靠人体“发电”?没想到…

研究人员认为,人体向环境白白耗散的热量,可以由热电设备转化为可利用的电能。

助听器是一种非常实用的小型设备,但它每两周就需要更换一次电池。更换电池不仅对老年人的精细运动技能提出了高要求,对其日渐衰弱的记忆力也是一大挑战。如果助听器能够脱离人工维护,完全自主工作,将对老年用户更加友好。

techxplore.com网站当地时间3月10日报道,由瑞士苏世黎联邦理工学院(ETHZ)衍生的Mithras科技公司或许已经找到了解决方案。公司创始人Franco Membrini和Moritz Thielen的想法很简单——将人体作为能量来源。

平均而言,人体持续辐射大约100瓦的热能,其中大部分被周围环境所吸收。Mithras公司希望用热电发电器(TEG),将这种被“浪费”的热量转化为电能。TEG一侧与身体接触,另一侧与环境接触,装置将两侧的温度差转化成电能,储存在电池中。即使温差低至一摄氏度,TEG也能产生无发射电流。

Mithras公司为TEG传感器的人体佩戴设计了两种方案:作为独立可穿戴设备或者集成到移动设备中。新技术在消费领域的潜在应用包括:通过集成TEG系统,实现完全自主功能的健身追踪器。

Membrini说:“不论你是在喝咖啡、锻炼还是睡觉,只要TEGs能‘利用’你的体温,电池就会自行充电。”

在开发阶段,Mithras公司必须克服诸多技术障碍:设备不仅需要尽可能紧凑、易用,还必须防水。只有符合所有标准的TEGs,才能封装到生物传感器等小型设备中。

这项技术听起来仿佛来自未来,其实早在1822年,Thomas Johann Seebeck就已经描述了热电效应现象。

他发现,只要将指南针放在两种不同温度的金属化合物附近,它就会自行移动。热-电转化现象后来也被称作“Seebeck效应”。

在成功完成种子期投资后,Mithras公司计划在2021年第四季度推出首款产品。在未来,他们希望将技术整合到助听器、胰岛素泵等医疗设备中。

“我们的技术有几十种潜在的应用场景。”Membrini说,“我们最初的关注重点是监测身体机能的生物传感器。这种结合智能贴片使用的产品,将是同类设备中第一款纯粹靠体温运行的‘异类’。”

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编译:德克斯特

审稿:西莫

责编:陈之涵

来源:苏黎世联邦理工学院

原文链接:

https://techxplore.com/news/2021-03-human-body-power.html

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