近年来，配备传感器的可穿戴设备，如智能手表、健身手环、戒指，甚至一些联网服装已逐渐被主流接受。尽管许多设备在 successive iterations 中变得更加紧凑，但几乎所有设备仍然需要某种电池来储存电量。电池会增加重量，并且需要充电，这对于某些医疗保健可穿戴设备来说可能是一个问题，因为这些设备需要持续、不间断地监测用户生命体征至关重要。
来自澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员认为他们可能找到了解决方案：一种薄、柔性且经济高效的薄膜，可以将人体热量转化为能量。研究人员在今天发表于《科学》杂志上的一项研究中指出，这种能量来源可以取代电池，为下一代可穿戴技术供电。这项研究基于其他近期研究，这些研究表明小型热电设备可以有效地将人体变成一个微型地热反应器来为可穿戴设备供电。虽然还处于早期阶段，但研究人员希望，如果能 properly scaled，该薄膜将有助于实现更实用的智能服装和更持久的可穿戴医疗设备，这些设备可能无需电池即可运行。
“柔性热电设备可以舒适地佩戴在皮肤上，有效地将人体与周围空气之间的温差转化为电能，”昆士兰科技大学的 Zhi-Gang Chen 和该论文的主要作者在一份声明中说。
人体热量供电可实现更可持续的电子产品
为了制造这种柔性薄膜，研究人员使用了称为“纳米粘合剂”的微小晶体来形成一层印刷的碲化铋片。这些纳米粘合剂形成了用于实现令人印象深刻的柔韧性和效率的热电材料。然后，研究小组使用一种称为“溶剂热合成”的复杂化学技术来创建纳米晶体——尺寸仅为几纳米的微小晶体。他们使用丝网印刷方法制造了薄膜，他们认为这可以降低大规模生产的成本。
所有这些小型工程的成果是研究人员称可以将人体热量转化为能源的薄膜。除了可能有助于创造自供电电子产品外，研究人员表示，该薄膜还可以安装在狭窄的空间内，以冷却计算机芯片。这种冷却过程有助于提高智能手机和计算机中日益增长的先进计算机芯片的效率和性能。这种冷却过程也有助于大型数据中心，这些数据中心目前使用大量蒸发水来防止服务器过热。研究人员表示，有一天，这样的薄膜甚至可以应用于智能可穿戴设备，为加热或空调系统供电。换句话说，这意味着未来的运动员可以穿上利用自身体热产生的能量进行冷却的智能服装。
这项研究发表于几个月之后，当时华盛顿大学的研究人员演示了一种类似的有弹性的热电可穿戴设备，该设备也利用人体热量发电。在那项发表于《高级材料》(Advanced Materials) 杂志的研究中，研究人员创建了将热量转化为电能的半导体。这些半导体与印刷的液态金属痕迹相连。然后，该可穿戴设备能够利用仅由用户身体产生的能量点亮一个 LED 灯，而无需电池。
“这在以前是不可能实现的，”华盛顿大学助理教授 Mohammad Malakooti 在一份声明中说。
卡内基梅隆大学机械工程系的
