熱電轉化器件在人體上吸收熱能
未來在醫療保健行業或者在許多其他未來的便攜式產品應用中我們可能需要數十億個傳感器之間的實現互聯。支持這些應用的器件必須小巧、靈活、可靠並且在特定的環境下能夠持續的工作。所以研究人員必須開發除電池以外的新能源來為這些器件供電，如果通過持續更換電池的方式既困難又昂貴。
在發表的一項先進材料技術研究中，大阪大學的研究人員已經發現如何通過熱電效應，或將溫差轉化為電能方式，可以最好地驅動這些功率小而靈活的高集成傳感器模塊。他們的研究表明，為什麼迄今為止熱電器件的性能尚未發揮出全部潛力。
熱電發電具有許多優點，例如，它們具有自我維持能力和動力，沒有活動部件，並且穩定可靠。而太陽能和振動能沒有這些優點。熱電效應都被廣泛的應用到航空航天以及其他行業。但是，應用於帶柔性電路的電子產品中還處於起步階段。
許多研究人員僅從熱電材料本身的角度優化了器件的性能。該研究的作者解釋說：“我們的方法還在於研究電子觸點，開關的打開以及閉合。” 因為任何器件的效率都主要取決於接觸電阻。
在他們的研究中，研究人員利用先進的工程技術在0.4克，100平方毫米的柔性聚合物薄膜上製造了碲化鉍半導體。此器件的重量小於回形針，並且小於成人指甲的大小。研究人員獲得了每平方釐米185毫瓦的最大輸出功率密度。該研究作者說：“輸出功率符合便攜式和可穿戴傳感器的標準規格。”
但是，由於接觸電阻，器件損失了大約40％的可能輸出功率。用他們的話說：“顯然，研究人員應該集中精力改善熱能轉化以及改善接觸電阻上，以進一步提高功率輸出。”
工業4.0旨在幫助每個人實現共同生活和工作，提出將整個社會數字化。這樣的未來需要有效的方法來互連我們的產品。研究人員的技術見解對於實現這一夢想至關重要。
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