新型热电面料结构,转换热梯度方向向可穿戴式飞机内热电发电机
Ding Ding1, Qian Wu1, Qian Li1
1School of Textile Science and Engineering, Xi'an Polytechnic University, Xi'an, Shaanxi, 710048, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 21, 2023
概括
这项研究介绍了一种基于织物的新型热电发生器 (TEG),可以有效地收集人体热量. 这种可穿戴的热电设备利用平面外的温度梯度来增强电子应用中的发电.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 热电设备 热电设备
背景情况:
- 可穿戴的热电发电机 (TEG) 通过将身体热量转化为电力,为自动供电的可穿戴电子产品提供了潜力.
- 目前的二维平面TEG设计是有限的,因为它们主要利用平面内的温度差异,而不是典型的人类与环境相互作用的平面外梯度.
研究的目的:
- 开发一种基于织物的新型TEG结构,能够有效利用平面外的温度梯度.
- 通过克服传统二维平面设计的局限性,提高TEG在可穿戴技术中的应用性.
主要方法:
- 设计和制造了一种新的基于面料的TEG结构.
- 集成了导热元件,将外平面温度梯度重定向到内平面方向.
- 原型的性能在30K的温度差下进行了评估.
主要成果:
- 开发的热电织物原型显示了4.69mV的最大开放电路电压.
- 该设备仅用12个p型热电脚实现了39.7nW的输出功率.
- 该策略成功地转换了平面外的温度梯度,用于2D平面装置.
结论:
- 拟议的基于织物的TEG结构有效地利用平面外的温度梯度来收集可穿戴的能量.
- 这种多功能策略可以应用于各种2D平面TEG,显著扩大其在可穿戴应用中的潜力.
- 这些发现为更高效,更实用的自动供电可穿戴电子设备铺平了道路.
