微型发电机捕获皮肤热量为可穿戴设备供电

2021年4月29日，哈尔滨工业大学深圳校区理学院副教授曹峰与合作者于开放获取期刊《细胞报告物理学科》上发表论文，表示开发出一种小型、灵活的可穿戴设备，可将人体皮肤发出的热量转化为电能。

该装置是一个热电发电机（TEG），能利用温度梯度发电。

近年来，随着可穿戴设备越来越受欢迎，该团队想要探索这些发电机能否取代健身追踪器、智能手表和生物传感器等设备中的传统电池。

与传统发电机使用动能发电不同，热电发电机没有运动部件，因此基本上无需维护。这种发电机可以被安装在偏远地区和太空探测器上，从而实现能源供给。

传统的热电发电机通常为刚性，虽然柔性材料可以满足弯曲要求，但其性能较差。为了克服以上限制，使其更适合可穿戴设备，研究人员将核心电子元件连接到一种低热导且更具黏性的柔性聚氨酯材料上。测试表明，该装置至少能经受1万次反复弯曲，性能没有显著变化。

研究人员设计了一个自供电电子系统的原型机。他们将一个LED灯连接到一个长11.5 cm、宽2.9 cm的热电发电机带上。研究小组将其绑在人的手腕上，在体温约为33.8 ℃，正常环境温差下，发电机能收集皮肤散发的热量，并成功点亮LED灯。

曹峰表示：“我们的原型机已经具有优异的性能，投入市场应用潜力巨大。”他补充说，通过适当的升压装置，该系统可以为智能手表和脉冲传感器等电子产品供电。

该团队表示，未来计划进一步研究改进设计，使该设备能够更有效地吸收热量。……