图：北卡罗莱纳州立大学团队将体热发电装置嵌入到T恤和臂章里获取能量

人体无时不刻都在产生能量以供正常运转，但是电子器件却无法自给自足，总是面临没电的处境。随着智能可穿戴设备的蓬勃发展，人们对轻便价廉的便携式柔性可持续电源的需求日益凸显。于是科学家们开动脑筋，尝试让人体这座大发电站也为电子设备供能。例如，中国科学院纳米能源与系统研究所王中林教授研制的可同时采集光能和机械能的复合能源衣；或者体热发电机可以汲取体热的能量给手电筒或可穿戴设备供电。

顾名思义，体热发电机利用穿戴者的皮肤与空气之间的温度差来获取能量，由于传统的热量接收器模块都具有笨重、庞大的特点，其产电功率只有每平方米一微瓦(μW/cm2)左右，因此，传统体热发电机很难被应用来为可穿戴设备提供能量。

现在，北卡罗莱纳州立大学（NCSU）研究人员发明了一种新型可穿戴式体热发电装置，比传统体热发电机更轻、更舒适、更高效。

而NCSU研发的这款设备不仅发电效率最高可达到20 μW/cm2，佩戴方面还更小巧舒适。NCSU团队将体热发电装置嵌入到T恤和臂章里，充分占据体热发电的重要位置。

NCSU团队改良的这款体热发电机很小——只有1平方厘米(0.15平方英寸)大小，2毫米(0.08英寸)厚， 具有可折叠的特性，可以像贴纸一样贴在皮肤表面，或者内嵌在衣服里面。在工作时，其热传导层直接和皮肤接触并从中吸收热量。为了防止热量逸散，研究团队还加入了特制的多层高分子聚合物薄膜，使得同一层逸散热量能被另外一层的热传导薄膜吸收。和普通的穿戴体热发电机一样，这款设备产生的电量其实并不多，但是却足以运行诸如心率检测器等低功率的穿戴设备。

团队成员Daryoosh Vashaee介绍：“我们的终极目标是将可穿戴技术运用在长期健康检测上，比如心率追踪、体格指标测量以及环境监测(有助于预防哮喘病)。要想实现这个目标，首先得使设备不再受限于电池续航，我们研发的这项技术就使得这个设想变得现实了很多。”

研究人员表示，佩戴在手腕上的体热发电机效果不尽如人意，因为接触皮肤的表面积有限。嵌入到T恤上的体热发电装置效果非常好，在正常情况下，发电功率为6µW / cm2，而在佩戴者运动时，会高达16µW / cm2。嵌入到臂章上体热发电机收获了更优良的效果，因为手臂是身体之中产热最多的部位，特别是当运动时，该部位的平均发电功率可以达到20μW/cm2。

如果这项技术能够投入市场，那么手机没电也不用愁啦，晃晃手臂就能开始充电！

文章链接：

Melissa Hyland, et al, "Wearable thermoelectric generators for human body heat harvesting," Applied Energy, Volume 182, 15 November 2016, Pages 518–524

新闻链接：

Lightweight, Wearable Tech Efficiently Converts Body Heat to Electricity

（本文内容参考自材料牛；）

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