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科學(xué)家研發(fā)出可穿戴智能皮膚貼片：升降溫將再不難

2019-05-21 10:54

研究人員將貼片的原型嵌入到網(wǎng)狀臂帶中并在溫度受控的環(huán)境中對男性受試者進行測試。在兩分鐘內(nèi)，他的皮膚就被冷卻到了89．6華氏度（約32攝氏度），而當(dāng)時的環(huán)境溫度在71．6～96．8華氏度之間（約22攝氏度～36攝氏度）。最終目標是將多個貼片組合在一起，以創(chuàng)建可用于個性化冷卻和加熱的智能服裝。因此，工程師設(shè)計了一種柔軟的電子貼片，可以拉伸，彎曲和扭曲，而不會影響其電子功能。

據(jù)介紹，彈性體片材經(jīng)過特殊設(shè)計可在柔軟和有彈性的同時傳導(dǎo)熱量。由于它們是通過將名為Ecoflex的橡膠與氮化鋁粉末（一種具有高導(dǎo)熱性的化學(xué)品）混合而制成的，可讓貼片使用電流將熱量從一個彈性體片材移動到另一個彈性體片材，進而使貼片的一側(cè)變暖，另一側(cè)變得冷卻。

陳教授解釋說：“為了做冷卻，我們將當(dāng)前的泵熱量從皮膚一側(cè)傳遞到面向外面的層。為了加熱，我們只需將電流反向轉(zhuǎn)向另一個方向的熱泵。”一個貼片尺寸約為2平方英寸（5 － 5厘米），功耗高達0．2瓦。陳教授的團隊估計需要144個補丁來制造冷卻背心。這將使用大約26瓦特來使個人在平均炎熱的天氣保持涼爽。

在極端高溫期間，這將達到80瓦，這大約是筆記本電腦使用的數(shù)量。相比之下，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)使用數(shù)十千瓦來冷卻整個辦公室。研究人員表示，使一個人溫度降下來比一個大房間更節(jié)能。

陳教授說：“如果那個房間里只有少數(shù)人，那么你每人基本上要消耗數(shù)千瓦的冷卻能力，像補丁這樣的設(shè)備可以大幅減少冷卻費用。”該團隊現(xiàn)在正在開發(fā)可以內(nèi)置到原型冷卻和加熱背心的補丁，他們希望在幾年內(nèi)將該技術(shù)商業(yè)化。陳教授補充說：“我們已經(jīng)解決了根本問題，現(xiàn)在我們正在解決重大的工程問題是電子、硬件和開發(fā)移動應(yīng)用來控制溫度。”

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