美国北卡罗莱纳州立大学研究人员进行的一项新设计，可以吸收人体热量，将其转化成电量，供可穿戴设备使用。研发团队将这种新设备称作“可穿戴热电发生器”(TEG)，能够利用身体和环境空气之间的不同的温度差异来发电。温差发电通过半导体技术，利用温差来获取电能，是一种绿色环保可持续的方式。

　　人体为了保持自己的体温，就算坐着躺着不动，也一直在产生热量。通过捕捉体表和外界温差能量发电的原理也并不复杂，和平常测量心电图的设备差不多。但是由于体温产生的电流非常微弱，要付诸实用有两种方向：一是扩大捕捉体温的面积，二是制造用这种微弱电流就能驱动的设备。

　　TEG的基本原理是“泽贝克”效应，即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时，如果两个连接点的温度不一样，就能产生微小的电压。一般而言，温差越大产生的电压越大。

　　现在，有不少国外的专家都在研究用体温作为外部能源。德国弗朗霍夫集成电路研究所的科学家成功利用身体表面与外界环境的温度差异来发电，为电子设备摆脱传统供电方式提供了可能。 

　　传统的温差发电器往往需要使用复杂的机械结构，依赖于体积庞大、笨重、僵硬的散热器，每平方米至多只能产生1微瓦的电力。而“可穿戴热电发生器”这种新型技术更高效，每平方米产生的能量高达20微瓦，而且因为无需使用散热器变得更轻更舒适。

　　新设备使用了一层附着在皮肤上的导热材料，将热量传播出去。导热材料顶部是一个聚合物层，防止热量消散到外界的空气中，迫使人体的热量通过处于中间只有1平方厘米的TEG。然后没有被转化为电量的热量穿越TEG进入到外层导热材料，迅速消散热量。整个系统厚度仅2毫米，而且充满柔性。

　　研究人员在对新设备获取人体热量的最佳位置进行研究后，发现上臂最佳。手腕处皮肤温度更高，然而它不规则的轮廓限制了TEG带和皮肤的接触面积。胸部虽然接触面积更大，但是经常被衣服覆盖，限制了空气流动和散热。 

　　另外，研发团队还进行了将TEG集成到T恤的实验。结果表明T恤中的TEG每平方米仍然能够产生6微瓦的电力，人在运动时可以达到每平方米16微瓦。虽然没有上臂的TEG那么高效，但在给可穿戴技术供电方面具有相当的可行性。

　　“在这个原型中，TEG只有1平方厘米。我们可以根据设备的需求，很容易地将它扩大。随着TEG的面积的扩展，未来将可以应用于更多的可穿戴设备。”研究人员表示，“让未来的可穿戴设备无需依赖电池供电，真正应用还有一些距离。然而这项技术的前景仍然值得期待，未来或许可能摆脱‘电池持续时间问题’的困扰。”

　　另外，这项可穿戴技术还可以应用于长期健康监控，例如监测心脏健康、监测物理和环境变量、预防哮喘发作等等。李忠东