Transformacja ciepło ludzkiego ciała, w elektrycznej

Anonim

Badacze z North Carolina State University (NC State) opracowali nowy system gromadzenia ciepła wytwarzanego przez organizm ludzki. Zebrany cieplna jest przekształcana w energię elektryczną, który jest następnie wykorzystywany do ładowania, przeznaczony do noszenia elektronicznych. Prototypy są obecnie w fazie eksperymentalnej sprawdzenia, jest lekki i powtarzany kształt ludzkiego ciała. Dzięki nowej technologii, system jest w stanie generować więcej energii elektrycznej z ciepła wytwarzanego przez człowieka niż wszystkie wcześniej utworzonych próbek doświadczalnych.

Poręczny generatory termoelektryczne (TEG'i) odbierają energię z różnicy temperatury ciała ludzkiego i otaczającym powietrzem.

„Wcześniejsze metody stosowane przez inżynierów, naukowców, przewidują użycie grzejników Były też ciężkie, sztywne i niewygodne, czy są w stanie generować moc tylko do jednego mikrowat na centymetr kwadratowy (mW/cm2). ” - mówi Dariusz Państwa (Daryoosh Vashaee), profesor elektrotechniki i informatyki na University of North Carolina i autor badań. - „nie używaj grzejnika w naszej technologii, która sprawia, że ​​łatwiejsze i bardziej wygodne, jednak w tym przypadku jest generowana moc 20 mW/cm2.”.

Nowy system składa się z kilku warstw. Warstwa pierwsza wykonana jest z materiału przewodzącego ciepło, która opiera się na skórze, w celu pobrania ciepła. Powyżej tego materiału powleka się warstwą izolacyjną polimerów. Zapobiega dyspersji odebrane ciepło do otoczenia. ciepło ciała przedstawiono generatora termoelektrycznego, umieszczony w środku (TEG), który obejmuje powierzchnię jednego centymetra kwadratowego. Że część ciepła, który nie pozostaje przekształcany w prąd przepływa przez TEG w warstwie zewnętrznej, a także składający się z materiału przewodzącego cieplnie. Tutaj szybko rozprasza ciepło. Wszystko to wielowarstwowa montaż system ma doskonałą elastyczność. jego całkowita grubość wynosi 2 mm.

„To prototyp generatora TEG zajmuje tylko jeden centymetr kwadratowy, ale możemy łatwo zrobić to większy rozmiar generator będzie zależeć od tego, ile energii elektrycznej jest wymagane dla konkretnego urządzenia..” - mówi Dariusz twoje. Projekt, w którym pracuje, przeprowadzona w ramach technologii nanosistemnoy Centrum Badawcze (ASSIST), należący do Uniwersytetu NC State i działa pod patronatem National Science Foundation.

Naukowcy odkryli również, że ciepło zbierając najbardziej optymalne miejsce jest górna część ramienia. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura skóry zazwyczaj wokół nadgarstka. Ale to jest bardzo ograniczony obszar, gdzie, poza tym często zakłócony kontakt między skórą a generatora termoelektrycznego TEG. W tym samym czasie na noszenie paska fałszywych piersi też nie jest racjonalne, ponieważ w tej dziedzinie ze względu na ubrania jest ograniczony przepływ powietrza. W konsekwencji, rozpraszanie ciepła jest również tutaj będzie ograniczony.

Do eksperymentów z materiału taśmowego w TEG vshili koszul. Naukowcy odkryli, że wszyte generatora koszuli może powodować 6 mW/cm2, jeżeli osoba znajduje się w stanie spoczynku, względna lub 16 mW/cm2, jeśli jest aktywny przeniesiony.

„T-TEG jest, oczywiście, mają prawo do istnienia i może być używany do ładowania urządzeń przenośnych, ale nie są one tak skuteczne, jak nakładki na górze swoje ręce. ” - mówi do ciebie.

Centrum Badawcze ASSIST jest opracowanie noszenia technologii, które mogą być wykorzystywane do ciągłego monitorowania długoterminowego zdrowia ludzkiego. Może to być, na przykład, takie urządzenia, które pozwalają monitorować parametrów serca, a tym samym kontrolować swoje zdrowie. Albo może to być kontrola wskaźników fizycznych i środowiskowych, które mają ogromne znaczenie dla przewidywania i zapobiegania atakom astmy.

Według Dariusza Twoje cele można osiągnąć, ale trzeba zrobić urządzeń, które kontrolują osoby stan zdrowia nie zależy od stanu naładowania akumulatora. Nowa technologia, która została opracowana przez wysiłki naukowców z North Carolina State University, może w znacznym stopniu przybliżyć moment, kiedy planowane uczeni cele stają się rzeczywistością. „

otworzyć konto dla firm high-tech na rynku akcji