刚看到个新闻 “大学生发明体热充电宝 手握2小时能充满iPhone”。这个科学吗?

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68个答案
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fu-80DIYER,摄影师,电容技术顾问

2014-08-07 00:48


拿最新的IP5系列来对比下·······
电池能量差不多这么多,然后按照人类现有黑科技,充电转换率差不多应该在90%算是普遍现象了·······
以上电池能量折中算5.8WH,那么充电能量应该要6.5WH左右才能充满这块该死的内置锂聚合物电池。
好了
人体体温一般是37摄氏度标准,实际上手掌能有35摄氏度就很高了。室温一般就算20度吧,就15度的温差,你能拿来干点啥?手掌皮肤面积大概占人体总皮肤面积的1%,按照一般人类功率消耗80W算,这么多能量全部给你发热,其他都不干了,手掌能占个0.8W?然后你手握温差发电器,实际附着到的面积应该能有个70%就不错了,那么就是0.56W的样子,这就先算到这里,下面再用数据。
原文提到“保持体表温度与充电宝的温差在30度以上”,那么内部温度应该是5-0摄氏度了?我的个乖乖,你内置冰箱了?体积还这么小,天顶星人的黑科技啊······
然后
“目前,实验室的数据显示,我的充电宝样品热能和电能的转化率能达到17%,握在手里两个小时蓄满的电就可以给苹果手机充满电。””这是高潮·······热电转换效率能到17%!!!我兴冲冲跑去调戏度娘,度娘告诉我目前常规温差发电只有不到10%的效率!上面0.56W的皮肤理想最大发热功率的17%是0.0952w!能量守恒定律直接去死!我大民科们欢呼吧!!!



少年,你可以拿去直接申请诺贝尔奖了,他们要是不给,评委的脑子肯定是被温差烧坏了!!!

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补充一下@fu-80 的。其实我昨天看到了都觉得槽点太多,实在不想吐了。
人体散热功率160W左右(fu-80说的是人体总功率),也就是从散热中走的也就160W,人体表面积1.6平方米,手掌约占150平方厘米=0.015平方米,差不多刚好百分之一,也就1.6W的热功率,而正常手机充电器的输出功率都是5W(5V,1A),这效率。。。所以有人说永动机,用1.6W的热功率做输入(无论中间怎么转换),也达不到5W的输出功率。。。
某些手机充电时发的热比手掌大多了,按照新闻中叙述,接上这个神奇的热发电机,手机就可以一直玩游戏,完全不耗电~

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想起来当初毕设要做温差发电的小装置,结果当时翻遍国外资源查出最好的热电转换效率只要不到10%,而且要材料还死贵死贵的要进口。把我气的几天睡不好觉, 至此只要提到温差发电,我的心还隐隐作痛~ 擦擦擦啊!!!!

那篇报道,我看到热电转换率能到17%,我双眼已瞎,这简直就是糊弄无知群众。

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希望没算错……不过……这样一算突然很喜感

iphone5s电池电压3.8V,1570mAh的电池,总共的能量是21477焦耳(不算啥损耗啦……)

21477焦耳是啥概念呢……

假设……我们有一个西瓜……
这个西瓜不大,2公斤重

如果,你徒手把这个西瓜抛上1000米的高空……

嗯……
那个时候它具有的势能差不多就是20000焦耳而已……

当然,这不合理……因为你没法把西瓜丢上1000米……
那,丢1米可以吧……

假设我们每次抛西瓜抛到1米,再接住(减速到0)
这就意味着……
你需要连续不断抛接500次……才能消耗掉20000焦的能量
以两个小时计算……
大概每分钟需要抛4次左右才能勉强达到目标

所以……如果这个新闻属实……
你握着一个充电宝两个小时……所消耗的能量等同于你不停地往天上抛接一个两公斤重的西瓜……

………………………………

真科学…………


哦对了…………
他的热电转化效率是17%…………

所以………………
每分钟需要抛23次…………
…………………………
不想说什么了…………

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林讷环境工程博士生,计算机爱好者

2014-08-08 11:20

补充下@fu-80 @猪了个去 的结论

按能耗比例算,大脑应该是人体最费能的部件(功率在10W之间,差不多相当于一个节能灯),其次是心脏。所以如果按效能比算,这玩意儿应该造成头盔+胸甲型。如果按温差算,人体温度最高、最稳定且最容易获得的地方在肛门和腋下,所以这玩意儿应该造成屁塞型和咯吱窝贴片的形状,完全和手没有一毛钱关系啊!!!



脑洞大开算一下如果是撸管,并且在撸管中推动飞轮转动发电,要撸多少下才能在2hrs中充满iphone 5呢?

假设:iphone 5系电池5.8Wh,使用者JJ长度11cm(我国男性平均值),JJ皮肤滑动摩擦系数0.38,握力10 N(好吧,成年男性平均值是40 N左右,不过那样我想使用者的JJ会烂掉的。。。。。。),有效行程4cm,人手最大摆动频率2Hz

每单行程做功: W= 10× 0.38 × 0.04 = 0.152 J
电池蓄能: 5.8Wh × 3600= 20880 J
总行程数: 20880÷0.152 = 40153 次
耗时: 40153 ÷ 2 ÷3600 = 5.58 hr

嗯,就是不停的以2秒/次的速度疯狂的撸管也要撸五个半小时呀,何况不计算中间的机械能-电能、电能转换的损失。。。。。。

如果不以机械能-电能转换的方式撸管发电,而用撸管摩擦的热发电,我感觉使用者可以和自己的JJ说再见了。

感觉撸完应该是这样的:

_(:з」∠)_

参考文献:
[1]http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zhpf201102011.aspx
[2]http://www.cnki.com.cn/404.htm?aspxerrorpath=/Article/CJFDTotal-MCXX200605019.htm

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tensorspace能源工程硕士,油藏工程师

2014-08-07 19:21

铁我一个朋友的微博,针对某人的解释
1. 体表温度很难达到35摄氏度,另一端温度也很难达到20摄氏度,这个温差纯粹是拍脑袋拍的; 2. 人体静息状况下的50W功耗是通过皮肤散出去的,假设皮肤散热是均匀的,皮肤表面积大约1.5平方米,那么采集这7W的热需要0.2平方米的面积,这至少也得做成充电背心了吧。。。
3. 这个转换效率是由热力学定律限制的,要想达到17%,温差不会这么小。假设冷源温度25摄氏度,热源温度37摄氏度,即使是理想的卡诺热机,效率也只有1-298/310=4%。。。
4. 事实上温差发电技术一直有所应用,50年代的时候就有放在炉子上的半导体温差发电机供收音机使用(毛熊国用得多,因为他们那儿冬天冷,可以取暖);类似的产品现在也有,主要是供野营用,基本上都是点个炉子(千瓦级高温热源)才能听收音机或者给手机充电。
工程问题更大. 碲化铋的热导率是1.20 W/(m·K), 15片40mm*40mm*4mm碲化铋片在4mm方向上的热阻大约是0.14K/W. 考虑到温差发电片不是纯碲化铋, 中间有空隙, 还有两层陶瓷, 总热阻按0.3K/W估计的话, 即使另一边是理想热沉, 要保持15摄氏度温差, 热端也得有50W功率...

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就算他真的用某种技术实现了30度温差,按照人体温310K,效率最高的卡诺热机也只有不到10%,这个妥妥的第二类永动机了。

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这么厉害没必要做成充电宝了啊。直接当手机电池多好,这样手机就永远不会没电了

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早上看到这条新闻的时候就在琢磨,小编在玩文字游戏,“手握2小时能充满iPhone",也没说从什么状态开始充,没准是从99%开始充啊。你要真较真,他再告诉你从99%开始充1小时,也不能算他骗人啦,顶多只能算哗众取宠。

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傅里叶变黄油猫软件工程师,应用数学专业

2014-08-07 12:58

按2小时充满iPhone来算,算得这充电宝的输出功率至少是3瓦。

然后在淘宝上找到一个4cm*4cm的温差发电片:
http://item.taobao.com/item.htm?id=19428869879
发电效率最高是0.2瓦/度,当温差达到15度时,最理想条件下(导热性能无限大),可达3瓦的输出。

嗯,体温和气温有15度温差听起来也不难,但任何固体表面散热到空气的效率都不会太高,特别是发电片这么薄的一片,贴在人皮肤上一会儿就会正反两面都和体温差不多,估计实际温差会少了一两个数量级。给发电片装上个CPU那种热管散热器(不带风扇)可以一定程度解决这个问题,但看图上那东西那么薄的一块又不像考虑到这点。

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支持者: BTBX KevinLuke

我今天也看见这新闻了我心中第一个想法就是这是真的么?要知道用充电器2小时也未见得能充满手机呢

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支持者: fu-80 孤独的木偶

好吧,我是学化学的。
根据热力学第二定律,热机的转化效率不会大于(T-t)/T.假设在冬天有冷源为0℃(273K),热源为37℃(310K).效率不会高于37÷273≈0.14。
由zieft的数据5160卡路里。5160÷0.14=36857卡路里
如果你能保证这个充电器两侧(或者内外,总之有两部分)一边是37℃体温,一边是零摄氏度。理想状态(不可能实现的可逆变化,电路无损耗),需要这些能量。

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魔233吃货 高中党 卡吧基佬

2014-08-08 08:19
支持者: 滴血雄鹰

掌握m78星云科技,每晚发出一度电,与小米热水器搭配效果更佳。

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支持者: 林讷

其实是这样子的:
1这个充电宝可以由人手的热量进行充电。
2这个充电宝中的输出功率可以2小时充满苹果手机。

我们的理解:这个充电宝通过人手的热量2小时可以充满苹果手机。
其实没准人家也可以通过外接电源充电的嘛。

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支持者: D夜舞天

36kr上看到了

韩国高等科技研究学院KAIST和体热发电芯片
KAIST 的学者们最近正在研究用体热发电,他们开发出一款芯片,非常的轻,并且柔软可以用于可穿戴设备,让设备不用每天充电,甚至无需充电。

该技术叫做 ThermoElectric(TE),它能够识别空气和人体间微小的温度差,并借此来发电。他们现在正在为医疗传感器制作电源样板,接下来就是手机的充电。未来用户只需要把手机拿在手上,就能不断为设备充电。

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没空的人懂一点计算机和生活上的事情,认真灌水。

2014-08-06 23:32

普通充电器充电都不止要两个小时吧?

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忽然想起达闻西的太阳能电筒

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坐等大神分析,难道是我等学艺不精。

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发新闻稿的是文科生,就算可以热电转换,我记得这种材料好像都是有剧毒的,工作温度好像是在1000多度之内,一般用于外太空项目,靠放射性同位素提供热源。

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会不会是他的充电宝里本来就有电?

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我想到了eva——一大白炽灯都雪亮,区区几瓦算啥!

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恩。插着充电器都不只充两个小时。(>﹏<)可能电池挂了

其实我觉得无线充电最方便了。电磁波充电什么的。。如果空间里充满电磁波,电器就不会断电了。这项技术已经出现了,不过大规模运用还要很久吧。

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爱抚初级木工石工铁匠玻璃工水电工,程序员,知心大蜀黍

2014-08-07 22:47

其实他是草稚京

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tenpoundnote整天到处乱晃悠

2014-08-07 23:53

我不想打击大学生创业,但是我还是被这个魔法般的科技震得晕头转向了。。。

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我觉得充电不行 但是做成手机壳延长续航时间还是可以的 毕竟手机一直在放热

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关键是他在什么环境里,如果在南极,可能能行,如果环境温度到30多度,没用。

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2006年的手机就能成功,只要你能抗住,进击吧骚年。

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XiaoFaye计算机专家,电脑专家

2014-08-08 08:31

我觉得是某个没文化的记者朋友为了稿费而写出来的东西。。。。

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这个应该是靠谱的,只是记者同志忘记了写一句话:

该充电宝在开始使用之前需要先在220V电源上充电若干小时

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我觉得“只要有力气,就有能量”,这几个字才是亮点和重点啊~~~!!

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手手不乖电子DIYer,安装造价工程师

2014-08-08 09:15

达文西的手电筒后续?昨天看到的时候就感觉太假,现在看来还真是不科学。

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我觉得,关于温差的问题,其实,可能是该学生找到了一种能持续不断从人体吸取固定能量的材质或方法,只要有温差启动,就开始可以固定吸取稳定的能量,直到吸满为止
于是,夏天,37度气温的街头站着一个个披满白霜,手握手机的男女女女,一问,干啥呢?充电呢,冷,晒晒太阳。

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中国新闻网文章摘录:
泛科技主题网站果壳网主笔瘦驼一直关注此事,他表示,类似这样的温差发电技术已经非常成熟,一些工业生产中已经在利用,2013年杭州某大学也曾有学生发表论文,在实验室环境通过90摄氏度热端和30摄氏度冷端制造了一个60度的温差,的确可以在较短时间完成对手机的充电。但问题的关键在于,如果要用在便携式充电器上,如何保证这种温差的持续存在。
瘦驼:南京这个发明怎么来在日常生活当中提供这样的一个温差,体温是37度,对吧。然后呢我们就需要一个比37度更低或者是更高的温度。高温呢,我们不大可能了。我们可能能够给它创造一个低温。但是这个低温环境是怎么来创造的,我们在现在作者公开的这个数据当中我是看不到的。
腾讯微博实名认证为南京大学创新创业学院、青创沙龙组织者的张巧忠,也是林刚这一项目的评委之一。他在微博中表示,这个项目的原理,就是“利用人体热能和电源内部产生一个温差,通过半导体发电组件和高性能导热材料来实现供电”。目前国内已经有相关的发明专利,林刚正在申请的专利与其基本原理一致,但在材质上有所区别。
林刚还向记者确认,瘦驼有关“如何保持低温”的质疑,正是其专利的核心。
记者:你现在的技术就是可以完成这个温差的保持?
林刚:对,所以对于网上的质疑我就一直没有怎么去管,比较关注的人他会知道的。这个是可行的。
记者:方便说现在是通过什么方式来保持吗?
林刚:这个真的是我们的机密所在。
记者:比较专业的人士的质疑,就是可能保持10度是比较难完成的事儿。
林刚:对,因为我只是一个即将升大二的大学生,所以这方面的研究可能和他们专业人士相比起来,或许他们是有点不相信吧。
以专利秘密为由,林刚拒绝了记者前往试用其充电宝的要求,不过他也表示,自己对于外界的批评虚心接受。林刚说,这两天他准备写一篇文章,用数据说明事实的存在。对此,瘦驼的态度是:静观其变。
瘦驼:个人希望装置的发明者能够提供更多的信息,解答我关于它怎么来产生温差的疑惑、怎么制造低温的疑惑。能够解决这个问题的话,肯定是一个,可能有现实意义的装置。否则的话,个人持保留的意见。

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利用体热转换电能,这个技术理论当然可行,这里先忽略效率问题或者不管他多久充满电,关键是如何具备那个低温热源。在冬天让一端露在空气中保持30度以上温差或许能达到,那夏天体温和环境温度差不多的时候怎么制造温差,用水?冰块?或者挥发性液体甚至化学反应物?所以个人认为冬天会有一点用途,可是冰天雪地的本身都冻的要命还要向宝宝充电,我会摔了它的!

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他说他的想法最开始是来自加拿大女孩儿的手电筒, 人家手电筒的价格在26美元左右。。。。他这120元RMB的价位。。。。。。 好吧!! 我可能忽略了天朝的劳动力。。。。。

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就只有这篇报道透露的信息太少了点吧,如何产生低温的方式据说是机密所在不能透露,但是总觉得作为报道单纯写这些内容有点误导大众的嫌疑。静观其变吧。

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温差发电,必要有温差。一般来讲必需要有散热片,不然冷源会快速地与热源同温。但就充电宝这样的方便携带的东西,很难用用散热片。

我不是学化学的,不知道有无这种可能:
我们这样假设,某种化学反应,在27度以上时吸热进行正反应,在27度以下时放热进行逆反应。这样就成了一个恒温源。(这个恒温源在低于27度的环境中会连续逆反应,直到反应完毕。)

当人摸着这个物体时,虽然人体向这个盒子放热,但恒温热源中的正反应把热能全部消耗掉,形成稳定温差,直到正反应完毕后失去作用。

当不使用这东西的时候,比如晚上,又进行逆反应。
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说一千道一万,无论怎么设计,在大夏天,我大重庆的环境温度就能上40,这时候温差何来?

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我觉得里面有电池吧,用温差慢慢充电,然后快速的给手机充电
yy而已,不必当真

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