蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，盡管智能手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備不斷地發(fā)展和商業(yè)化，但其發(fā)展過程一直受限于定期充電需求。近日，韓國科學(xué)技術(shù)研究院（KIST）宣布，其全北大學(xué)高級復(fù)合材料研究所（Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials）Jin-Sang Kim所長領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)出一種高效柔性熱電裝置，可自主發(fā)電，有望突破上述限制。

（圖片來源：KIST）

該裝置能夠通過人體熱量自主產(chǎn)生其運行所需的部分電力，且具有增強的隔熱功能。其中，隔熱功能通過將柔性有機硅化合物（PDMS）制成的海綿狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。該海綿狀結(jié)構(gòu)隨后被用作提高設(shè)備性能的創(chuàng)新型框架。

熱電設(shè)備利用設(shè)備兩端間的溫差進(jìn)行發(fā)電，且其動力來源為車輛發(fā)動機熱量或發(fā)電廠余熱，屬于環(huán)保型發(fā)電機。而新型熱電裝置通過向電熱設(shè)備供電，使得裝置的一端冷卻，而另一端產(chǎn)生熱量，因此可適用于小型冰箱、車輛冷卻板和半導(dǎo)體設(shè)備的溫控系統(tǒng)中。

普通的熱電裝置通常具有支撐熱電半導(dǎo)體的剛性陶瓷基板，因此很難使用于彎曲表面上。而柔性熱電裝置采用的聚合物材料可使設(shè)備輕易彎曲。當(dāng)穿戴上身時，設(shè)備可自動產(chǎn)生電力，且還可能被用作便攜式空調(diào)。因此，柔性熱電裝置在可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。但由于生產(chǎn)柔性基板的聚合物材料的熱導(dǎo)率較高，不能在裝置兩端阻擋熱量。因此，目前生產(chǎn)的柔性熱電裝置尚不能與具有剛性基板的商業(yè)熱電裝置相提并論。

為解決此問題，KIST的研究小組制造出一種海綿狀結(jié)構(gòu)聚合物材料。方法是先將有機硅化合物溶液倒在方糖上并使之固化，隨后將方糖溶解在水中。隨著方糖溶解，被方糖占據(jù)的空間會轉(zhuǎn)變成由微氣泡組成的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的隔熱能力比傳統(tǒng)材料高50％，從而可以有效阻止熱量的傳遞。該小組將這種基板用作支撐框架，從而開發(fā)出不會損失性能的柔性熱電裝置，其性能比現(xiàn)有的柔性熱電裝置高20％，可與現(xiàn)有商用設(shè)備媲美。研究團隊成員，包括第一作者Sung-Jin Jung博士和Joonchul Shin博士均成功地通過該柔性裝置使用體熱打開了LED燈。

所長Jin-Sang Kim表示：“通過簡單廉價的工藝，即將有機硅化合物溶液倒在方糖上并使之固化，可大大提高柔性熱電裝置的效率，并可與商用熱電裝置相媲美。如果使用大量的該熱電裝置，未來我們一定可以生產(chǎn)出僅靠人體熱量就可運轉(zhuǎn)的智能手環(huán)?！?/p>

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