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1acc38dc982d89dcf526f69955b94705 一位加拿大的15歲少女Ann Makosinski,發明了一種利用手持溫度便能提供電能的手電筒,為人體可穿戴式設備帶來了新的想像空間。她選擇用導熱性良好的鋁作為接收空氣溫度的那一端,依靠其和體溫的差距來產生電能。

電池技術的瓶頸正在成為可穿戴式設備發展的一個阻礙因素,因為它應該是要長期伴隨人體而非需要花很長一部分時間去充電的。為了解決這一問題,如今大部分可穿戴式設備的廠商都在耗電量上下功夫——減少app在後台的運行、降低螢幕損耗等。

但實際上,這些可穿戴式設備的發展趨勢是和人體結合的越來越緊密,未來它們也很有可能成為人體的一部分。我們都知道,人體本身就不斷的在產生能量,例如生物電、體溫等,那麼能否讓人體直接成為可穿戴式設備的能源呢?

不久前,紐約時報印刷版報導了一種由Proteus Digital Health開發的藥丸,它的實質是一個微型電腦,用來監視人體內部的體癥,例如血流、內體溫、胃酸等,並將資料發送到手機app中。並且,這種藥丸就是將人體電力來源——Proteus Digital Health在微型感測器的每一面都增加了鎂和銅兩種元素,從而利用胃酸獲取足夠的電力。

而最近,一位加拿大的15歲少女Ann Makosinski,發明了一種利用手持溫度便能提供電能的手電筒,為人體可穿戴式設備帶來了新的想像空間。Makosinski說,我們周邊環境中有太多被浪費的能量,她一直渴望找到辦法去將它們利用起來。於是她想到了用帕爾貼片去產生電能。

其原理主要來自「熱電效應」——不同的金屬導體(或半導體)具有不同的自由電子密度,當兩種不同的金屬導體相互接觸時,在接觸面上的電子就會擴散以消除電子密度的差異。而電子的擴散速率與接觸區的溫度成正比,所以只要維持兩金屬間的溫差,就能使電子持續擴散,在兩塊金屬的另兩個端點形成穩定的電壓。

所以她選擇用導熱性良好的鋁作為接收空氣溫度的那一端,依靠其和體溫的差距來產生電能。通過計算,Makosinski發現利用這種方法,從熱的一端(手)到冷的一端所產生的電量已經足夠運行一個能提供照明的LED等的能量了。但問題在於,其產生的電壓不夠。為了解決這一問題,Makosinski決定自行改造帕爾貼貼片中的電子回路,在數個月的查閱資料和不斷地實驗下,她終於完成了一個可以提供足夠電壓的回路。

根據測試報告,這種方式產生的電能能在5~10攝氏度的環境下產生可用且穩定的電能,在20攝氏度時其電能就不太穩定了。不過即使如此,Makosinski的設計想法也為人們提供了一個新的思路。例如,我覺得可以未來也許可以採用太陽能+體溫充電的方式為手錶充電,白天利用太陽能,夜晚沒有陽光,溫度下降時可以用體溫充電。希望有一天,這種想法會成為可能。

作者:

陳粲然Ray 

 

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norman
1.  norman (發表於 2013年7月04日 23:02)
手電筒看來完成度很高, 沒有 "別人" "幫助", 15歲女生做得出來嗎? 最近看了一堆 1x 歲少女發明 xxx 的新聞, 不管是生化科技或是奈米技術, 都不是中學生碰觸得到的東西, 怎麼看都不合理呀!

說穿了...

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