利用流体加热实现千伏级热电电压生成与静电驱动

集成式微功率发电机是微机器人平台实现无线操作和自主性的关键组件。当前微机器人静电驱动器通常需要数百至数千伏的电压才能输出足够的工作量。热电效应是一种可缩放到小尺寸的高电压来源。本文提出了一种分布式热电高压生成机制，通过交替暴露晶体于热水和冷水（300°C至900°C水温）来驱动千伏级驱动器。利用这种流体温度控制，热电产生的2470 V电压被输送至2 pF储能电容，产生了6.10 μJ的存储能量。在861 V下，47 pF电容获得了最大能量17.46 μJ。循环水可用于加热分布式转换器阵列，为远处机器人驱动器部分发电。该分布式系统的发展将使微机器人能够以柔性身体运行且无需电池充电，从而推动其在现实世界中的应用。