Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo diseño para recolectar calor corporal y convertirlo en electricidad para su uso en dispositivos electrónicos portátiles. Los prototipos experimentales son livianos, se ajustan a la forma del cuerpo y pueden generar mucha más electricidad que los anteriorestecnologías ligeras de recolección de calor.
Los investigadores también identificaron el sitio óptimo en el cuerpo para la recolección de calor.
"Los generadores termoeléctricos portátiles TEG generan electricidad al hacer uso del diferencial de temperatura entre su cuerpo y el aire ambiente", dice Daryoosh Vashaee, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en NC State y autor correspondiente de un artículo sobretrabajo ". Los enfoques anteriores utilizaron disipadores de calor, que son pesados, rígidos y voluminosos, o pudieron generar solo un microvatio o menos de potencia por centímetro cuadrado μW / cm2. Nuestra tecnología genera hasta 20 μW/ cm2 y no utiliza un disipador de calor, lo que lo hace más ligero y mucho más cómodo "
El nuevo diseño comienza con una capa de material térmicamente conductor que descansa sobre la piel y extiende el calor. El material conductor está cubierto con una capa de polímero que evita que el calor se disipe hacia el aire exterior. Esto fuerza el calor del cuerpopara pasar a través de un TEG de 1 cm2 ubicado en el centro. El calor que no se convierte en electricidad pasa a través del TEG a una capa externa de material termoconductor, que disipa rápidamente el calor. Todo el sistema es delgado solo 2 milímetros- y flexible.
"En este prototipo, el TEG tiene solo un centímetro cuadrado, pero podemos hacerlo fácilmente más grande, dependiendo de las necesidades de energía de un dispositivo", dice Vashaee, quien trabajó en el proyecto como parte del Centro de Investigación de Ingeniería de Nanosistemas de la Fundación Nacional de Cienciaspara sistemas avanzados de autoalimentación de sensores y tecnologías integradas ASSIST en NC State.
Los investigadores también encontraron que la parte superior del brazo era la ubicación óptima para la recolección de calor. Si bien la temperatura de la piel es más alta alrededor de la muñeca, el contorno irregular de la muñeca limita el área de contacto superficial entre la banda TEG y la piel. Mientras tanto,usar la banda en el cofre limita el flujo de aire, lo que limita la disipación de calor, ya que el cofre normalmente está cubierto por una camisa.
Además, los investigadores incorporaron el TEG en las camisetas. Los investigadores descubrieron que los TEG de la camiseta todavía eran capaces de generar 6 μW / cm2, o hasta 16 μW / cm2 si una persona está corriendo.
"Los TEG de camiseta son ciertamente viables para impulsar tecnologías portátiles, pero no son tan eficientes como las bandas de la parte superior del brazo", dice Vashaee.
"El objetivo de ASSIST es crear tecnologías portátiles que puedan usarse para el monitoreo de la salud a largo plazo, como dispositivos que rastrean la salud del corazón o monitorean variables físicas y ambientales para predecir y prevenir ataques de asma", dice.
"Para hacer eso, queremos hacer dispositivos que no dependan de baterías. Y creemos que este diseño y prototipo nos acerca mucho más a hacer que eso sea una realidad".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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