物理科技生物学-PHYICA

为使用无需GYJ-42充电的可穿戴设备开发源技术

纳米技术 2021-10-11 23:58:19

国家科学技术研究委员会 部分填写的专业英语学分示意图:韩国科技学院 尽管各种可穿戴电子设备(如智能腕带)不断发展和商业化,但这些设备的进步受到一个主要限制,因为它们经常需要充电

然而,一项由韩国研究团队开发的新技术已经成为热门话题,因为它显示出克服可穿戴电子设备这一限制的巨大潜力

韩国科学技术研究所宣布,由全北先进复合材料研究所的金相金主任领导的一个研究小组已经开发出了一种高效灵活的热电装置,这种装置能够利用人体的热量自动产生一些运行所需的电能

该团队开发的设备具有增强的隔热能力,这是通过将柔性硅酮化合物(PDMS)制成海绵状结构而实现的,然后将其用作创新性增强设备性能的框架

热电装置能够通过利用装置两端之间的温差来发电,并且已经被用作来自诸如车辆发动机热量或发电厂废热的环保发电机

相反,通过给热电装置通电,装置的一端可以被冷却,而另一端产生热量,使它们也能用于小型冰箱、车辆冷却板和半导体设备的温度控制系统

基于多孔PDMS填料的柔性透射电镜照片

学分:韩国科技学院 普通的热电装置通常具有支撑热电半导体的刚性陶瓷基板,这使得它们难以在弯曲的表面上使用,而在柔性热电装置中,与陶瓷基板相反,聚合物材料封装热电半导体,使得装置易于弯曲

当这种装置戴在身上时,可以自动发电,还可以用作便携式空调

因此,柔性热电装置已经在可穿戴电子装置领域获得了很多关注

然而,用于生产柔性基板的聚合物材料具有高导热性,因此不能阻挡装置两端的热量

因此,迄今为止生产的柔性器件具有致命的缺点,即不能以与具有刚性衬底的商用热电器件相当的水平运行

为了解决这个问题,科学研究院的研究小组制造了一种海绵结构的聚合物材料,首先将硅化合物溶液倒在方糖上,让溶液凝固,然后将方糖溶解在水中

因此,随着方糖的溶解,方糖所占据的空间变成了由微小气泡组成的结构

这种结构的隔热能力比传统材料高50%,使其能够有效地阻止热传递

科学技术研究院的团队使用这种衬底作为支撑框架,开发了一种不会损失性能的柔性热电器件

该团队的设备表现出的性能优于现有的柔性热电设备20%以上,与现有的商业设备相当

研究团队(包括第一作者:Dr

郑成金博士

朱新竹)能够成功地使用他们的柔性设备来打开一个带体热的发光二极管灯

科学技术研究院全宝分院的金相金主任说:“我们的柔性热电装置的效率通过一种简单、廉价的工艺提高到了与商用热电装置相当的水平,这种工艺需要将溶液倒在糖上并使溶液凝固

他还评论道,“如果我们使用足够数量的热电装置,就有可能制造出仅依靠体温工作的智能带。”

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