健康

人体から放出される熱を電気に変換して、ウェアラブル健康監視デバイスのセンサーに電力を供給します。

ワシントン大学では、一連の 皮膚から発せられる熱エネルギーを電気に変換できる、自立可能で柔軟かつ非常に耐性のある電子プロトタイプ。得られた電力は、スマートウォッチやフィットネス トラッカーなどのウェアラブルのセンサーに電力を供給するために使用できるため、バイタル サイン監視ツールの 2 つの大きな課題、つまりバッテリー寿命と充電時間に対処できます。 熱エネルギーを電気に変換するほとんどの機器と比較すると、その構造は硬く脆いことが多いため、 ワシントン大学で開発されたデバイスは柔らかく、柔軟性があり、耐久性があり、手首に簡単にフィットします。。これらのプロトタイプを特徴づけるすべての特性により、これらのプロトタイプは自立型ウェアラブル センサーを構築するための理想的な候補となります。 これらの小型電気サーモジェネレーターの用途は、ウェアラブル技術の範囲を超えており、バッテリーの充電に使用できるだけでなく、大量の電力を消費する機器が使用される特殊なデータセンターでも使用できます (機器自体の動作と、温度を冷却して維持するため)。最適な温度）。これらのデバイスは逆方向にも機能し、電気を熱エネルギーに変換できるため、使用の可能性はさらに広がります。したがって、表面の加熱または冷却に関する用途に使用できます。 出典: washington.edu プロトタイプの開発とテストについては、 ジャーナル アドバンストマテリアルズ。その機能をテストするために、デバイスを LED に接続しました。皮膚の表面に置くと、体から発せられる熱を利用して電気に変換され、すぐにLEDが点灯します。著者によれば、このようなことは今まで不可能だったそうです。 「私たちは、この技術を仮想現実システムやその他のウェアラブルアクセサリと統合して、皮膚に熱感覚（加熱または冷却）を生み出し、人々の快適性を向上させることができるようにしたいと考えています。しかし、私たちはまだそこには達していません。現在はその段階にいます」そこで私たちは、効率的で耐久性があり、熱フィードバックを生成できるウェアラブルへの統合をテストしています。」 研究の著者はこう述べています モハマド・マラクーティ氏、ワシントン大学機械工学助教授。 プロトタイプは、ほぼ完全にワシントン大学の研究室で構築されました。使用される半導体を除いて、残りのコンポーネントはゼロから設計および開発されました。材料と構造の最適な組み合わせを特定するためにシミュレーションが行われたため、プロトタイプの最終的なアーキテクチャは次のようになります。 熱エネルギーを電気エネルギーに変換する一連の熱電半導体を含む中心層。 半導体層を囲む 2 つの外側層 – 低い熱伝導率を特徴とする複合材料で構成されています。 半導。液体金属の液滴も外層に組み込まれており、半導体への熱伝達を改善し、デバイスの柔軟性を維持します。金属材料は室温では液体のままです。 機械的テストの後、プロトタイプは非常に耐久性があり、複数回の穿刺と 50% のひずみで 2,000 回の伸縮サイクルの後でも完全に機能し続けることが証明されました。 こちらもお読みください: #人体から放出される熱を電気に変換してウェアラブル健康監視デバイスのセンサーに電力を供給します