[发明专利]一种柔性纤维基热电手环及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性纤维基热电手环及其制备方法。该热电手环是以纤维基带为基底，P型热电支脚和N型热电支脚相连且连接点交替位于纤维基带的两侧而形成的带状结构。本发明利用纤维基布构建热电手环3D结构，并实现垂直于人体皮肤方向上的热梯度利用。本方法简单易行。本热电手环质轻，柔性好，易于穿戴，制造成本低，在智能纺织品领域具有良好前景，并为可穿戴产品的清洁供能提供一个新的方向。

技术领域

本发明涉及智能可穿戴领域，具体是一种柔性纤维基热电手环及其制备方法。

背景技术

随着信息科技的迅速发展，互联网得到了极大程度的推广与应用，而基于互联网所诞生的物联网逐渐在智能技术及医疗健康领域中得到应用和拓展，如智能可穿戴、个体健康预防以及个体身体机能参数监控等。物联网应用的逐步拓展和完善，正向可穿戴型智能产品的应用领域和场景延伸，使得可穿戴型的智能产品能够贴合人们的生活，并融合现代科技的先进技术，提升人们生活的水平，并提供便利。

可穿戴式智能产品的长期可靠运行一般需要可靠、稳定、持久的驱动电源，当前主要采用锂电池等固体电池作为电源。然而，在驱动能源体积有限的情况下，微小型固态电池的有限电量往往不能满足可穿戴式智能设备持久供电的需求。并且经常频繁地拆卸更换电池，也会给穿戴者带来不便，同时测量资料也会因此中断。因而，可穿戴式智能设备的目标使用时间与现有微小型电源供电时长的不匹配问题，已成为制约当前穿戴式智能技术发展的重要瓶颈。

温差发电技术能将热能直接转化为电能，并且具有清洁、安全、无运动部件的优点。因此利用温差发电器收集人体热能发电，理论上可为穿戴式智能设备提供长时间供电。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种柔性纤维基热电手环及其制备方法。

本发明解决所述热电手环技术问题的技术方案是，提供一种柔性纤维基热电手环，其特征在于，该热电手环是以纤维基带为基底，P型热电支脚和N型热电支脚相连且连接点交替位于纤维基带的两侧而形成的带状结构。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种柔性纤维基热电手环的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)将纤维网制备成纤维基布，然后将纤维基布间隔打孔，形成具有通孔阵列的纤维基带；

2)将P型热电材料和N型热电材料剪裁成支脚，得到P型热电支脚和N型热电支脚；

3)然后将一个第一类支脚穿过纤维基带的通孔阵列中的一个通孔，且此第一类支脚的一端位于纤维基带的一侧面，另一端位于纤维基带的另一侧面；接着将两个第二类支脚分别穿过此通孔的同一行的两个相邻通孔，且第二类支脚的两端分别位于纤维基带的两侧面；将此两个第二类支脚的一端分别与第一类支脚的两端连接；重复上述操作，直至完成通孔阵列中的一行的支脚的连接；

所述第一类支脚为P型热电支脚或N型热电支脚中的一种；所述第二类支脚为P型热电支脚或N型热电支脚中的另一种；

4)重复上述操作完成通孔阵列中的所有行的本行内的支脚的连接，且行之间的支脚连接是第一类支脚与第二类支脚相连，形成一条单向通路，得到热电手环。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)本发明利用纤维基布构建热电手环3D结构，并实现垂直于人体皮肤方向上的热梯度利用。

(2)本热电手环极大程度上实现纤维的功能化利用，并对人体热能进行回收利用。

(3)本热电手环质轻，柔性好，易于穿戴，制造成本低，在智能纺织品领域具有良好前景，并为可穿戴产品的清洁供能提供一个新的方向。