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一個人如何利用自身的熱量產生電能?這裡並不是說把水轉化成蒸汽來驅動發電機運轉,而是指“熱電發電機”,那麼熱電發電機又是什麼呢?

熱電發電機(TEG)是一種固態半導體器件,它將溫差和熱流轉換成有用的直流電源。熱電發生器半導體器件利用塞貝克效應產生電壓,電壓驅動電流並在負載處產生有用的功率。

塞貝克效應解釋了熱是如何直接轉化為電壓勢的。這是由於半導體中載流子的運動引起的。電荷載流子從半導體的熱側擴散,導致電荷載流子在一側積聚。這種電荷積累產生的電勢與半導體上的溫差成正比。

韓國科學技術研究所(KIST)的一個研究小組認為,利用這個概念或許可以產生足夠為我們可穿戴裝置供電的電能。在實踐中,這種裝置會將熱能轉換成電能,然後可以用於任何目的。KIST團隊研發了一種高效能的柔性熱電裝置,它不僅能最大限度地提高傳熱效率,而且能提供相同材料所能提供的靈活性。

通常,這些裝置是剛性的,這就阻礙了從人體不平整表面吸收熱能的效率。正是出於這個原因,近年來,科學家們一直在嘗試製造靈活的熱電裝置,透過與熱源(如人體面板或熱水管道散發的熱源)接觸來產生電能,目前來看這些熱源顯然會被浪費掉。

研究人員使用了一種附著在由銀奈米線製成的彈性基底上的無機材料。除了在人體面板上使用該裝置具有極好的靈活性之外,由於金屬顆粒適當地插入到可延伸的基底中,該裝置還具有極好的導熱性,在人體面板上,該裝置能產生7μW/cm2的能量。

正如參與該專案的KIST科學家之一鍾成俊(Seungjun Chung)表示的,這項研究表明,人類真正的可穿戴裝置,如帶有高溫感測器的手套,或許在不久的將來就能實現!

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