新设计提高柔性可穿戴电子产品的性能
在概念验证研究中，北卡罗来纳州立大学的工程师们设计了一种灵活的热电能量采集器，它有可能与现有能源可穿戴式电子设备的有效性相媲美，因为人体热能是唯一的能源。
柔性热电器件中的液态金属允许自愈。僵硬的器械没有自愈的能力。照片由Mehmet Ozturk，北卡罗莱纳州立大学。
用于监测各种健康和环境措施的可穿戴设备正变得越来越流行。然而，与刚性设备相比，柔性设备的性能和效率都很低，这类设备在将人体热能转换为可用能源方面的能力更为优越。
“我们想设计一个灵活的热电收割机不妥协的材料刚性设备质量还提供了类似的或更好的效率，”Mehmet Ozturk说，一个在北卡罗来纳州和研究论文的通讯作者电气和计算机工程教授。“使用刚性装置是不是最好的选择，当你考虑许多不同的因素。”–Ozturk提到上级接触电阻或与皮肤接触–灵活的设备，以及设备的人机工程学和舒适考虑佩戴者。
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数控状态的热电收割机具有柔性装置内的刚性器件的材料质量。照片由Mehmet Ozturk，北卡罗莱纳州立大学。
Ozturk说，他和同事Michael Dickey和Daryoosh Vashaee想利用最好的热电材料在软包装在硬设备使用，使制造商不需要开发新材料，创造灵活的设备。
Ozturk说，一个灵活的联合收获机的关键挑战是连接在系列采用可靠的热电元件，低电阻率的互连。“我们使用镓和铟–常见的液态金属，无毒合金eGain–连接热电的腿，”Ozturk说。这些连接的电阻非常低，这是至关重要的，因为所产生的功率与电阻成反比：低电阻意味着更多的功率。
使用液态金属还增加了自愈功能：如果连接断了，液态金属将重新连接，使设备再次正常工作。硬设备是不能够治愈自己，”Ozturk说。
Ozturk表示，未来的工作将重点放在提高这些器件的效率，使用的材料和技术来进一步消除寄生电阻。
Dickey，Francisco Suarez，Dishit P. Parekh和Collin Ladd vashaee，合著的论文，这似乎在应用能源。该集团还有一项关于技术的未决专利申请。
对于工作经费来自北卡罗来纳州的国家科学基金会资助的先进的自供电系统的集成传感器和技术中心（协助）的资助下（eec1160483）和其他美国国家科学基金会的支持下，cmmi1363485补助eccs1351533。协助中心的使命是创造自供电设备能够长期多模态遥感无需更换或充电电池。
原：Mehmet Ozturk，Mick Kulikowski