可能跟現(xiàn)在的很多人不一樣,我手上一直戴著手表,而且是六年前在日本買的;這只Citizen Eco-Drive手表最厲害的地方,是我從來(lái)沒(méi)換過(guò)電池──因?yàn)樗且钥芍貜?fù)充電的太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的。我們往往很習(xí)慣在晚上的時(shí)候?yàn)殡娮赢a(chǎn)品充電,有時(shí)候白天也需要,才能確保設(shè)備擁有充足的電量;但有時(shí)候要是忘記,只能眼睜睜看著我們的電子小玩意兒沉睡不醒。
現(xiàn)在,可穿戴式科技熱潮如旋風(fēng)般席卷而來(lái),我們也面臨需要更常為科技產(chǎn)品充電的問(wèn)題;雖然目前市面上大多數(shù)的智能手表與健身腕帶不需要每天充電,但總有一天我們要是忘了把它們插上插座,它們還是會(huì)耗盡能量。
為此來(lái)自韓國(guó)科學(xué)與技術(shù)研究所(Korean Institute of Science and Technology,KAIST)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新解決方案,可望能成為持續(xù)替可穿戴式設(shè)備供電的關(guān)鍵技術(shù);該團(tuán)隊(duì)采用的方法是利用使用者身上的熱能做為電力來(lái)源。
KAIST團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人Byung Jin Cho表示,他們已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種新型的輕量化、軟性發(fā)電設(shè)備,是將熱電(TE)物質(zhì)印刷在玻璃纖維上。KAIST開(kāi)發(fā)之設(shè)備的輸出功率號(hào)稱可在50K溫度下達(dá)到每公克28 mW,足以為智能手表供電。
KAIST針對(duì)可穿戴式設(shè)備應(yīng)用,開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的熱電轉(zhuǎn)換發(fā)電設(shè)備
以 Sony的SmartWatch 2為例,該款智能手表雖承諾可待機(jī)三天到一周(依據(jù)不同使用情況),但實(shí)際上若使用其全功能,仍需要每天充電。SmartWatch 2采用140 mAh的鋰聚合物電池,不過(guò)如果你將一片薄薄的熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備貼在該款智能手表上,就足夠?yàn)槭直砉╇娗沂褂酶鞣N功能,不必?fù)?dān)心電力耗盡。
這 種概念并不是全新的,科學(xué)家們多年來(lái)都在尋找透過(guò)采集人體熱能產(chǎn)生電力的方案,但該類發(fā)電設(shè)備的尺寸與重量,還有所能收集的電力,直到現(xiàn)在都無(wú)法達(dá)到商用 標(biāo)準(zhǔn)。韓國(guó)研究人員的創(chuàng)新關(guān)鍵在于采用玻璃纖維織物來(lái)制作熱電發(fā)電設(shè)備;該設(shè)備透過(guò)無(wú)機(jī)材料網(wǎng)版印刷制作,是一種沒(méi)有頂端與底部分別、自給自足的熱電設(shè)備。
根據(jù)KAIST的論文,新開(kāi)發(fā)的設(shè)備不只達(dá)到前所未有的功率密度,彎曲度也可達(dá)到20mm、不會(huì)影響設(shè)備性能,且可重復(fù) 彎曲120次周期以上。而該設(shè)備的每單位輸出功率表現(xiàn)(ΔT = 50 K,每公克28 mW),則使該設(shè)備的重量能符合各種應(yīng)用的需求。如果研究人員接下來(lái)測(cè)試成功,我們最快在明年初也許就能看到市場(chǎng)上出現(xiàn)完全不必充電的智能手表。
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