真没想到,用体温也可以发电

28.08.2020  15:31

用体温就可以提供穿戴设备的电量、城市里的“能源树”可源源不断地为道路设施提供电量……这些“节能减排”的作品你看过吗?

今(28)日,由来自全国427所高校超2万名学生报名参加的“赛迪环保杯”第十三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在重庆大学启动,共有219件作品进入决赛。

△启动仪式

△开幕式现场

△开幕式上的表演

用人体发电 可用于助听器、运动手环等材料

今后助听器、蓝牙耳机、运动手环等都不需要充电或者锂电池了,而是用体温就能发电……”来自重庆大学计算机专业的刘森昊团队带来的作品名叫:“一触即发—一种应用于人体可穿戴设备的新型柔性高效温差发电器”。

△参赛选手展示体温发电设备 

上游新闻·重庆晨报记者看到,作品实物是一个类似于衣架大小的发电材料,只需将材料紧贴背部,另一端连接着助听器的指示灯便亮起。

可穿戴设备的使用量在逐年攀升,随之而来是锂电池的大量使用。”刘森昊介绍,这一情况已导致大量金属资源的开采,致使资源面临枯竭的问题,并且这样的电池电源消耗快,废弃的电池对环境污染极大。于是,他的团队瞄准了人体散发出的热能,这是一种取之不尽、用之不竭、绿色环保的能源。

刘森昊说,目前现有的的温差发电材料普遍不具有柔性,难以运用在可穿戴设备上。虽然国外已有成型的柔性温差发电器,但主要利用喷涂工艺进行制造。这种工艺下的温差发电器,由于电阻过大,器件材料参数难以兼顾柔性与发电效率等原因,导致实际发电功率极低,难以满足实际可穿戴设备的用电需求,并且价格十分昂贵,因此难以投入市场。

基于此,他们研发设计出一款利用机器学习算法优化器件材料及其组合参数,并且可以应用于人体可穿戴设备的新型柔性温差发电器。

我们将柔性温差发电器利用水凝胶贴合在背部,连接可穿戴设备,皮肤与环境的温差驱动载流子定向移动进行发电,从而为可穿戴设备持续供电。”刘森昊说,该作品今后可用于助听器、蓝牙耳机、运动手环等。今后通过改进优化,让发电材料体积更小,达到更多的应用。

城市里的“能源树” 晴雨天都能发电

我们这个作品高大约2.5米,不仅可在路边起到装饰作用,更重要的是无论晴天还是下雨,都可以持续发电!”2017级能源与动力工程学院的张瑞辰介绍他的团队所带来的项目:“一树风光”——一种利用风能和光能发电的能源树。

△参赛选手展示“能源树” 

张瑞辰表示,目前同时拥有风能和光能的发电设备比较少,而且传统的风能设备体积较大,只能立在远离人群的地方,导致城市中的风能并没有被利用起来。于是他们发明了一种可以运用在城市中的发电装置。在应用前景上,今后可以为道路供能,为交通所需设施供能,为行道设备供能等。

如果是晴天,没有风,那么就靠太阳能发电。如果是雨天,那么就靠风能发电。”张瑞辰说,这样的“能源树”极大程度的利用了城市中的自然资源。

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第一次运用“云展厅”展示参赛作品

本次竞赛由教育部高等学校能源与动力类专业教学指导委员会主办,重庆大学承办,重庆赛迪热工环保工程技术有限公司为大赛的企业合作方。

本次竞赛决赛为期三天,并采用线上与线下相结合的方式,评审专家采用线下评审方式,参赛队员采用线上答辩方式,所有决赛参赛作品将通过“云展厅”进行展示。其中,云展厅分为“云游重庆大学”、“云游中冶赛迪”、“云游能动学院”、“社会实践调查类作品”和“科技制作类作品”五大功能区,将24小时在云端开启,这是全国大学生节能减排大赛首次采用云展厅方式,社会各界人士均可观看本届大赛参赛作品。

据了解,本届竞赛共有427所高校报名参加(去年410所),提交有效作品4135件,同比去年(4102件)增长0.8%。其中科技作品为3692件,占89.28%,同比去年(3673件)增长0.51%;社会实践与调查报告作品为443件,占10.71%,同比去年(429件)增长3.26%,参赛学生人数超过22289人,参与高校和作品申报数量创历史新高。

参赛作品经过专家网络评议,共有1366件作品进入会评环节。

经过专家网络评议和专家会评,672件作品被评为第十三届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖,219件作品进入决赛。

本届节能减排大赛采用云展厅方式向社会各开放。可登录官方网站( 点击进入 >> )观看本届决赛作品。

△重庆大学校长张宗益发言 

重庆大学副校长廖瑞金教授接受采访时表示,今年参赛团队和裁判专家团队都受到了一定的考验,特别是参赛团队,许多科技作品需要实验条件支撑,但是前期由于疫情防控需要,许多实验室未开放,这对他们的实验条件增加了难度。

他谈道,过去是大规模分级分区域的形式进行线下比赛,此次通过云展厅的形式,将实践类,有科技类等全方位的展现出来,受众面也更广。比赛答辩也通过线上加线下的形式进行评判,线下级线上相结合都做到公正公平,这对专家团队也是一个考验。

上游新闻·重庆晨报记者 付迪西 摄影 刘力 实习生 刘宁

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