灵活的热电设备可从人体皮肤中收集能量

热电装置是一种能量转换装置，其利用由材料的两端之间的温差产生的电压。它能够将热能(例如来自工业场所的废热)转化为可在日常生活中使用的电能。现有的热电装置是刚性的，因为它们由基于硬金属的电极和半导体组成，阻碍了热源从不平坦表面的充分吸收。因此，研究人员对柔性热电装置的开发进行了最新研究，该装置能够与人体皮肤和热水管等热源紧密接触来产生能量。

韩国科学技术研究院(KIST)宣布，由软混合材料研究中心的Seungjun Chung博士和首尔国立大学电气与计算机工程系(SNU，OH总裁)的Yongtaek Hong教授领导的协作研究团队Se-Jung)通过最大限度地提高灵活性和热传递效率，开发了具有高发电性能的柔性热电设备。研究团队还通过包括印刷过程在内的自动化过程提出了批量生产计划。

用于柔性热电装置研究的现有基板的热能传递效率低，因为它们的导热系数非常低。由于缺乏柔韧性，它们的吸热效率也很低，当与热源接触时形成热屏蔽层，例如空气。为了解决该问题，已经开发了具有高柔性的基于有机材料的热电器件，但是由于其性能与现有的基于无机材料的刚性热电器件相比明显较低，因此将它们应用于可穿戴设备并不容易。

该研究团队通过将基于无机材料的高性能热电器件连接到由银纳米线组成的可拉伸基板上，提高了灵活性，同时降低了热电器件的电阻。所开发的热电装置显示出优异的柔韧性，从而即使在弯曲或拉伸时也能稳定运行。另外，将具有高导热率的金属颗粒插入可拉伸基板的内部，以将传热能力提高800%(1.4 W / mK)，并将发电量提高三倍以上。(当温度差为40 K以上的开发热电装置的两端之间，7毫瓦/厘米2产生的电力。当连接到人的皮肤，7μW/厘米2 同时，研究人员使整个复杂过程自动化，从软平台过程到热电设备的开发，从而实现了设备的批量生产。