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- 您如何為數(shù)十億個(gè)傳感器供電？通過將廢熱轉(zhuǎn)化為電能
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/7/21
互連的醫(yī)療保健和許多其他未來的應(yīng)用程序?qū)⑿枰獢?shù)十億個(gè)傳感器之間的Internet連接。支持這些應(yīng)用的設(shè)備必須小巧，靈活，可靠并且在環(huán)境上可持續(xù)。研究人員必須開發(fā)除電池以外的新工具來為這些設(shè)備供電，因?yàn)椴粩喔鼡Q電池既困難又昂貴。
在《先進(jìn)材料技術(shù)》（Advanced Materials Technologies）上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，大阪大學(xué)的研究人員揭示了如何最佳利用熱電效應(yīng)或?qū)夭钷D(zhuǎn)化為電能來為小型柔性設(shè)備供電。他們的研究表明了為何迄今為止熱電設(shè)備的性能尚未充分發(fā)揮其潛力。
熱電發(fā)電機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它們具有自我維持能力和動(dòng)力，沒有活動(dòng)部件，并且穩(wěn)定可靠。太陽能和振動(dòng)功率沒有所有這些優(yōu)點(diǎn)。航空和許多其他行業(yè)使用熱電效應(yīng)。但是，薄型，柔性顯示器的應(yīng)用還處于起步階段。
許多研究人員僅從熱電材料本身的角度優(yōu)化了設(shè)備性能。該研究的通訊作者Tohru Sugahara解釋說：“我們的方法還在于研究電觸點(diǎn)或打開或關(guān)閉設(shè)備的開關(guān)�！� “任何設(shè)備的效率都主要取決于接觸電阻�！�
在他們的研究中，研究人員使用先進(jìn)的工程技術(shù)在0.4克，100平方毫米的柔性聚合物薄膜上制造了碲化鉍半導(dǎo)體。此設(shè)備的重量小于回形針，并且小于成人指甲的大小。研究人員獲得了每平方厘米185毫瓦的最大輸出功率密度。Sugahara說：“輸出功率符合便攜式和可穿戴傳感器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格�！�
但是，由于接觸電阻，設(shè)備損失了大約40％的可能輸出功率。用Sugahara的話來說：“顯然，研究人員應(yīng)該集中精力改善熱和電接觸電阻，以進(jìn)一步提高功率輸出�！�
日本的“社會(huì)5.0倡議”旨在幫助每個(gè)人共同生活和工作，提出將整個(gè)社會(huì)數(shù)字化。這樣的未來需要有效的方法來互連我們的設(shè)備。共同夢(mèng)想作家埃庫(kù)巴魯（Ekubaru）和須賀原（Sugahara）的技術(shù)見解對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想至關(guān)重要。
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