哈工大开发微型发电机可捕获皮肤热量为可穿戴设备供电

  近日，哈尔滨工业大学深圳校区的曹峰与合作者开发出一种小型、灵活的可穿戴设备，可将人体皮肤发出的热量转化为电能。相关论文近日刊登于《细胞报告物理科学》。

  据悉，在4月29日发表于开放获取期刊《细胞报告物理学科》的研究中，曹峰等表示，当戴在手腕上时，这种设备能实时为LED灯供电。作者表示，有朝一日体温或可为健身追踪器等可穿戴电子设备提供动力。

  该装置是一个热电发电机（TEG），能利用温度梯度发电。研究人员利用体温和环境之间的温差来发电。“这是一个潜力巨大的领域。”论文共同通讯作者、哈尔滨工业大学深圳校区材料科学与工程学院教授张倩说。张倩和合作者多年来致力于设计和优化热电发电机。

  张倩在接受《中国科学报》采访时表示，热电发电机可以收集类似体温这种分散式的低品质的热量，使之转化为电能。与传统发电机使用动能发电不同，热电发电机没有运动部件，因此基本上不需要维护。这种发电机可以被安装在偏远地区和太空探测器上实现能源供给。

  近年来，随着可穿戴设备越来越受欢迎，该团队想要探索这些发电机能否取代健身追踪器、智能手表和生物传感器等设备中的传统电池。

  此外，市面上的热电发电机在很大程度上依赖于稀有金属碲，而新设计用镁基材料部分取代了碲基材料，这可以大幅度降低大规模生产的成本。

  据报道，研究人员设计了一个自供电电子系统的原型机。他们将一个LED灯连接到一个长11.5厘米、宽2.9厘米的热电发电机带上。研究小组将其绑在人的手腕上，在体温为约为33.8摄氏度，正常环境温差下，发电机能收集皮肤散发的热量，并成功点亮LED灯。

  关键字：穿戴设备编辑：北极风 引用地址：哈工大开发微型发电机，可捕获皮肤热量为可穿戴设备供电

  可穿戴健康设备的近期发展轨迹会是啥样子？在一些市场研究机构的眼中，当然是“走下坡路”。例如，Gartner现在就预测，明年可穿戴健康设备的整体出货量将出现下滑，主要归咎于两大原因：一是不一样的可穿戴设备出现了诸多重叠功能；二是智能手表正在吞噬可穿戴健康设备的一些功能。 但是，Gartner也认为，从2016年开始，可穿戴健康设备将会出现复苏反弹之势，理由是——届时的可穿戴健康设备功能更强、质量更高、设计更全面，而且显示成本也更低。换句线年开始，可穿戴健康设备又将迎来全新的发展春天。 Gartner预测认为，2015年全球可穿戴健康设备出货量将达到6810万台，低于2014年的7000万台，还在于更多的

  据外电报道，市场调查与研究公司IDC周一发布的报告数据显示， 小米 在第一季度超越 Fitbit ，成为全世界最大的可穿戴设备厂商。苹果以微弱的劣势排名第二， Fitbit 则滑落至市场第三。下面就随嵌入式小编共同来了解一下相关联的内容吧。 IDC报告数据显示，第一季度全世界可穿戴设备出货总量达到2470万块，较2016年第一季度的2090万块增长17.9%。报告数据显示，全球五大可穿戴设备厂商的出货量均超过100万块。  小米第一季度挤掉Fitbit 成可穿戴设备市场新龙头 小米 可穿戴设备在第一季度的出货量达到360万块，较上年同期的380万块下滑了3.3%。市场占有率为14.7%，低于上年同期的17.9%。虽然 小米 的出货量

  怎么对可穿戴设备做有效电源管理？ 智能可穿戴设备的电池在几个小时内就会耗尽，这并不是任何人想要的。但是通过识别相关的问题和仔细设计电源电路，这种电池问题是能够尽可能的防止的。 我们生活在一个电子设备是我们日常生活不可分割的一部分的时代，因为这些设备使我们学习、工作、锻炼、旅行、交流和监控事物变得很方便。特别是可穿戴设备，已经变得如此轻便和实用，以至于许多人每天都喜欢贴身携带。 在医疗应用中，可穿戴设备可用于监测心率、血压、血氧饱和度、运动中燃烧的卡路里、睡眠跟踪等等。这些设备监测病人的健康情况，允许个人诊断和健康跟踪。其中一些还可以在病人的医生和远程监控设备之间实现无线接口。这样医生就可以每时每刻了解病人的健康状

  作者：德州仪器 Ryan Kraudel 本文是主题为“用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器”三篇系列文章的第一篇。本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们能测量什么。 大部分可穿戴设备是采用 光电容积脉搏波描记法 （ PPG ） 来测量心率及其他生物计量指标。 PPG 是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法格外的简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力发生明显的变化时，例如血脉搏率（心率）或血容积（心输出量）发生明显的变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。下图 1 介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。 图 1：光学心率传感器的基本结构与运行 光学心率传感器使用四个主要技术

  的光学心率传感器 /

  本文是主题为“用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器”三篇系列文章的第一篇。本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们能测量什么。 大部分可穿戴设备是采用 光电容积脉搏波描记法 （PPG）来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光照进皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法格外的简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力发生明显的变化时，例如血脉搏率（心率）或血容积（心输出量）发生明显的变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。下图1介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。 光学心率传感器使用四个主要技术元件来测量心率： · 光发射器 - 通常至少由两个光发射二极管（LED）构成，它们会将光波照进皮肤

  的光学心率传感器系列文章1 /

  超级电容因具有比电池更高的功率密度、比传统的介电电容更高的单位体积内的包含的能量，在各种储能设备中发展好，前景更广泛。过去，用户佩戴刚性电子设备不方便，因为这些电子设备是通过简单地附在衣服上或与导电纤维连接而产生的，而电子设备坚硬的外表会摩擦人体肌肤，给人体带来不适感，未解决这个问题，人们致力于开发更加柔软又不失性能的电子设备。 密歇根州立大学机械工程、电气和计算机工程教授曹长勇和杜克大学电气和计算机工程教授杰夫·格拉斯组成研究团队共同研发出一种新型的超级电容，这种超级电容弹性好，将其拉伸原来大小的八倍其性能完好无损，不会因反复拉伸而出现磨损，在10000次充放电循环后仅损失几个百分点的容量，基于超级电容的性能，适用于可穿戴

  供电 /

  在聚会时，在开会时，大家都应该有一种经历：当你与某人谈话时，他会不断瞄向房间各处，这里看看那里看看，原因是你太无聊，可能是在找一些更重要的人，这人个难道未曾发现你已经注意到他的分心吗？欢迎来到可穿戴计算的勇敢新世界，你会踏上不安的空间，它的周围满是分心、注意力分散、满是空白的眼神；并还有更好的注意力、更好的互动、更好的理解等。 Google眼镜非常关注，它只是挑战的开始。 实际上，这只是开始：这么多东西已经围绕我们很久了。我是一位认知科学家，曾在苹果担任技术副总裁，现在是产品设计管理顾问，我访问过许多大学、企业，遍及全球。我体验过许多这样的设备，我曾戴过虚拟现实眼镜，它让我分心，真实的世界是可见的，但上面覆盖了一层信息。

  可穿戴设备市场持续发烧，根据Cisco研究指出，2015年全球穿戴式应用产品将有250亿美元市场，预料2020年穿戴式市场将呈现倍翻扩展，面对使厂需求骤增，也吸引慢慢的变多芯片业者积极投入适用于可穿戴设备需求设计的微控制器解决方案。  随着穿戴式产品不断翻新，各式新颖造型的穿戴产品推陈出新，目前已有Samsung、Sony、Google、Apple、Qualcomm、 Intel、Freescale等国际大厂竞相推出穿戴设备、或是适用于可穿戴设备使用的解决方案，尤其在2014年的CES(Consumer Electronics Show)展中以Wrist Revolution及Fashion Ware两大展区大规模呈现穿戴科

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