如何为数十亿个传感器供电？通过将废热转化为电能

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他们的研究表明了为什么迄今为止热电设备的性能尚未发挥出全部潜力。

　　互联医疗和许多其他未来的应用将需要数十亿个传感器之间的互联网连接。支持这些应用的设备必须小巧、灵活、可靠并且在环境上可持续。研究人员必须开发除电池以外的新工具来为这些设备供电，因为持续更换电池既困难又昂贵。

　　大阪大学的研究人员在《先进材料技术》上发表的一项研究“基于高度精巧的芯片安装的超轻、紧凑、灵活的热电器件的制造与表征”中，揭示了热电效应如何将温差转化为电能，可以最佳地方式为小型、灵活的设备供电。他们的研究表明了为什么迄今为止热电设备的性能尚未发挥出全部潜力。

　　热电发电机具有许多优点。例如，它们是自给自足和自供电的，没有活动部件，并且稳定可靠。太阳能和振动能没有所有这些优点。航空和许多其他行业使用热电效应，但是，薄型、柔性显示器的应用还处于起步阶段。

　　该研究的通讯作者Tohru Sugahara解释说：“许多研究人员仅从热电材料本身的角度优化了设备性能。而我们的方法还在于研究电触点和打开或关闭设备的开关。任何设备的效率都主要取决于接触电阻。”

　　在他们的研究中，研究人员利用先进的工程技术在0.4克、100平方毫米的柔性聚合物薄膜上制造了碲化铋半导体。此设备的重量小于回形针，并且小于成人指甲的大小。研究人员获得了每平方厘米185毫瓦的最大输出功率密度，输出功率符合便携式和可穿戴传感器的标准规格。

　　Tohru Sugahara说：“但是，由于接触电阻，设备损失了大约40％的可能输出功率。显然，应该集中精力改善热和电接触电阻，以进一步提高功率输出。”

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