靈活的熱電設備可從人體皮膚中收集能量

熱電裝置是一種能量轉換裝置，其利用由材料的兩端之間的溫差產生的電壓。它能夠將熱能(例如來自工業場所的廢熱)轉化為可在日常生活中使用的電能。現有的熱電裝置是剛性的，因為它們由基于硬金屬的電極和半導體組成，阻礙了熱源從不平坦表面的充分吸收。因此，研究人員對柔性熱電裝置的開發進行了最新研究，該裝置能夠與人體皮膚和熱水管等熱源緊密接觸來產生能量。

韓國科學技術研究院(KIST)宣布，由軟混合材料研究中心的Seungjun Chung博士和首爾國立大學電氣與計算機工程系(SNU，OH總裁)的Yongtaek Hong教授領導的協作研究團隊Se-Jung)通過最大限度地提高靈活性和熱傳遞效率，開發了具有高發電性能的柔性熱電設備。研究團隊還通過包括印刷過程在內的自動化過程提出了批量生產計劃。

用于柔性熱電裝置研究的現有基板的熱能傳遞效率低，因為它們的導熱系數非常低。由于缺乏柔韌性，它們的吸熱效率也很低，當與熱源接觸時形成熱屏蔽層，例如空氣。為了解決該問題，已經開發了具有高柔性的基于有機材料的熱電器件，但是由于其性能與現有的基于無機材料的剛性熱電器件相比明顯較低，因此將它們應用于可穿戴設備并不容易。

該研究團隊通過將基于無機材料的高性能熱電器件連接到由銀納米線組成的可拉伸基板上，提高了靈活性，同時降低了熱電器件的電阻。所開發的熱電裝置顯示出優異的柔韌性，從而即使在彎曲或拉伸時也能穩定運行。另外，將具有高導熱率的金屬顆粒插入可拉伸基板的內部，以將傳熱能力提高800%(1.4 W / mK)，并將發電量提高三倍以上。(當溫度差為40 K以上的開發熱電裝置的兩端之間，7毫瓦/厘米2產生的電力。當連接到人的皮膚，7μW/厘米2 同時，研究人員使整個復雜過程自動化，從軟平臺過程到熱電設備的開發，從而實現了設備的批量生產。