Das coole Versprechen der Maschinen, die auf Körperwärme laufen

Der menschliche Körper in Ruhe strahlt 100 Watt Wärme-Wärme, die nichts anderes machen als überfüllten Zimmer stickig. Aber Körperwärme in Elektrizität umgewandelt werden kann, und neuer Technologie ist immer die Verbesserung des Prozesses. Mit dem Aufstieg von Wearables wird der Körper Wärme-angetriebene Vorrichtung ein immer mehr verlockende Versprechen.

In der Theorie würde 100 Watt mehr als genug, um Ihre Glühbirnen oder Ihr iPhone zu versorgen werden. In der Praxis die aktuelle Technologie nicht wandeln Wärme, Elektrizität, effizient, und Sie nicht wirklich wollen, beschützend von Kopf bis Fuß in thermoelektrischen Stoff sein. Aber wir können sicherlich Schwitzen zu Wärme angetriebenen Uhren und Taschenlampen. In der Tat sind diese bereits vorhanden.

Gewusst wie: Wärme in Strom verwandeln

Eine kleine Einführung darüber, wie Wärme, Elektrizität Umwandlung aller funktioniert. Es ist alles wegen ein physikalisches Phänomen treffend den thermoelektrischen Effekt genannt. Denke USB aufgeladen Getränke Kühler, die den gleichen Effekt zu verwenden, sondern in die entgegengesetzte Richtung.

Thermoelektrisches Material besteht aus einem dotierten Halbleiter wie Wismut-Tellurid oder Blei Telluride. Wann gibt es einen Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten des Materials, beginnen geladene Teilchen aus der heißen auf der kalten Seite zu bewegen. Diese Bewegung erzeugt elektrischen Strom – voila, Strom.

Aber diese setzen Technologie auf den menschlichen Körper hat seine Herausforderungen. Zum einen funktioniert der thermoelektrische Effekt nur, wenn es gibt einen Temperaturgradienten, also viel Glück an einem schwülen Sommertag, als das Thermometer in der Nähe von 98,6 Grad Fahrenheit Zoll. An einem kalten Tag können aktuelle thermoelektrische Materialien wenigen Milliwatt Strom aus Körperwärme erzeugen.

Der Körper Wärme-betriebene Geräte aus Vergangenheit und Gegenwart

Bild via Roachman

Die erste kommerzielle Körper erwärmt angetrieben Gadget tatsächlich reicht zurück bis 1998, als Seiko verkauft 500 seiner limitierten Seiko Thermic-Uhren. Es ausverkauft in nur wenigen Monaten. Wayne Lee, ein Uhrenliebhaber mit Sitz in Malaysia, der Thermic genannt ein "" muss"um diese Uhrensammler, die eine tiefe Leidenschaft für Marvel Technologie besaß."

Während Lee in seiner ausführlichen Rezension über die Thermic schwärmt, lehrt Leben in Malaysia schnell ihn die Grenzen der Technologie.

Aber um ehrlich zu sein, empfehle nicht jeder aus den Tropen ich, die Arbeit im Freien die meiste Zeit, die Uhr zu kaufen. Heute Nachmittag, als ich kam in mein "heißen Ofen" Auto, das die Sonne für mehrere Stunden ausgesetzt hatte (ich konnte nicht finden einen Parkplatz im Schatten dieser Morgen), die zweite hand nicht mehr ticken. Ich hatte Panik und schnell wieder nach Hause kommen, um das Handbuch zu überprüfen.

Lee, sagt jedoch, er verbringt mehr als 10 Stunden pro Tag in einem klimatisierten Raum als Professor tätig, so ist es kein Problem für ihn.

Forscher, die Arbeit mit medizinischen Geräten sind, verständlicherweise, auch sehr interessiert, bei der Nutzung von Körperwärme. Die belgischen Forscher Vladimir Leonov und Ruud j.m. Vullers erstellt zunächst eine Blut-Sauerstoff-Sensor und dann ein Gehirn-EEG-Gerät. Das EEG-Gerät war jedoch mehr machthungrig und freiwilligen beschwerte sich, dass das Wärme-Übertragung thermoelektrische Material auf der Haut unangenehm kalt war.

Während die aktuelle Technologie nicht perfekt ist, ist es nicht schwer zu bedienen. Letztes Jahr habe eine zehnten Grader namens Ann Makosinski eine Körper Wärme betriebene LED-Taschenlampe, die ihr ein Finalist für die Google Science Fair gemacht. Sie war in der Lage, ihre Taschenlampe mit Peltier Fliesen, kleine Geräte, die Wärme in Strom pro den thermoelektrischen Effekt zu konvertieren. Sie sind leicht zugänglich für ein paar Dollar ein Popup.

Sie finden auch dieses DIY Ring mit Pelltier Fliesen gemacht, die mit Körperwärme leuchtet.

Neue Technologien, neue Möglichkeiten

Während dieser leuchtender Ring DIY Cred hat, ist es Art von klobig und schon gar nicht die praktischste Körper Wärme-betriebene Geräte. Sicher, thermoelektrische Materialien der Zukunft effizienter, Umwandlung von mehr Leistung und bei höheren Temperaturen arbeiten müssen, aber sie müssen auch mehr tragbarsein.

Bild mit freundlicher Genehmigung von KAIST

Vor kurzem haben Forscher in Korea einen Weg zum Einbetten von thermoelektrischen Materials in flexibler Glasgewebe, anstatt die in der Regel klobig Aluminium oder Keramik gefunden. Die flexible Dünnglas kann mit den Kurven des menschlichen Körpers, wie in diesem Armband getestet über flex.

Kraft verspürt, beispielsweise ein tragbare Stoff von Forschern an der Wake Forest University entwickelt wird. Es Gräben die Halbleiter hergestellt aus Metall für Kohlenstoff-Nanoröhrchen Kunststofffasern eingewebt. Um Rohre, Dachziegel oder Ihre verschwitzten Körper gewickelt, kann es machen Verwendung von sonst verschwendet Wärme.

Die Menge an Energie aus der Kraft verspürt ist derzeit klein — 140 Nanowatt oder "ein Millionstel der Macht nutzt Ihr iPhone im Standby-Modus" — Es wäre besonders Erfolg versprechend, wenn verbessert. Kleidung – bereits eine Schnittstelle zwischen unseren warmen Körper und die kühle Umgebung – sind perfekt positioniert, um Temperaturunterschiede in Energie zu verwandeln. Die coolste Jacke könnte das richtige sein, das Ihr Handy auflädt.

Oberes Bild: Maridav/Shutterstock