它是什么?
“一触即发”是一款应用于医疗领域的,利用人体与外界温差发电的可穿戴医疗设备,在使用过程中不会对人体产生任何伤害同时降低废弃一次性电池带来的环境污染、锂电池使用的能源损耗,减少家庭持续购买电池带来的经济压力。现阶段正在研发应用于人工耳蜗的电力提供。
你的灵感
一名人工耳蜗使用者自述:耳边突然响起“嘀嘀嘀”的声音,随后断电,世界寂静。现有市场上许多医疗设备都需持续性供电,但现有电池耗电速度快、持续成本高昂、一次性电池使用造成的环境污染严重。我们团队便思考利用人体生物能,为医疗设备持续性供电。
如何运作?
人是恒温动物,在日常活动中人体的温度会与外界环境形成一定温差,产品正是利用该温差,通过发电器的热端吸收人体热能,利用塞贝克效应发电,再由发电器冷端散发出多余的热能,通过外电路为设备供电。在产品的具体造型上,我们选择温感较为明显又靠近耳部的肩胛骨位置,制作了一款能够紧密贴合背部肩胛骨位置的产品,利用温差发电,通过较短的一根电线就能够为人工耳蜗持续供电。
设计过程
本发明涉及温差发电器,利用人体皮肤与外界温差,将人体热能 转化为电能的柔性可穿戴温差发电器,同时提升了发电效率,解决市 场痛点,为部分可穿戴医疗设备提供高性能的供电源,提高设备的使 用寿命。在第二代的技术研发后,团队提出了一种新型的制备工艺方法, 改变了科技成果转化初步存在的问题:热量散失率较高、发电效率较 低、能量转率较低等问题导致很多的设备都没办法适用,局限系数高。 7 第二代技术设计出一种新型的整体性包裹,俯卧式元件排布结构 的新型柔性可穿戴温差发电器。相比,能够降低单位功率成本51.56%, 在 26℃±3℃的环境下,输出功率几乎不变,使得温差发电设备可以 更加普适化。 关于人体温差发电设备的研究,已经成功申请两个发明专利,一 个实用新型专利,对项目进行了前期技术准备和实验测试。
它有什么不同?
我们的柔性温差发电电池在不受外力损坏的情况下能够长久使用,续航时间长,产品环保度较高,操作简单便捷且对应用于人体的医疗设备友好。市面上现有非充电式的“锌-空气电池可使用时间仅为2-7天,电量不稳定,对环境污染严重,老人操作起来较为不便;充电式锂电池造价成本高昂,供电时间短暂,每天都需要充电,对环境有一定污染;其他温差发电装置制作工艺复杂、成本高昂、发电效率较低、人体皮肤的亲和性不足。
未来计划
在未来,我们基于温差发电器,预计打造医疗穿戴设备系统电源中心端,让温差发电应用于人体植入医疗器械、需要较大功率的医疗设备等,产品形态由现有对称式蝶形结构贴合肩胛的背部穿戴设备发展到,充电腰带、充电手环等其他可穿戴设备。
奖项
第十届全国大学生电子商务”创新、创意及创业“挑战赛
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