伴随着物联网、云计算、元宇宙等技术概念兴起，智能可穿戴电子产品拥有广阔的市场前景。从健康监测、健身追蹤器到虚拟现实耳机，可穿戴电子产品已成为我们日常生活的一部分。美国华盛顿大学研究人员日前发布消息称，他们首创了一种柔性可穿戴热电设备，能将体热转化为电能。该设备具有通常很难结合起来的特性：既柔软又可拉伸，既坚固且高效。

 美国科罗拉多大学波德分校研究人员去年开发了一种穿戴式元件，这个元件能利用穿戴者身体的自然热量，将人体当电池用，不需要锂离子电池。技术上，研究人员将一系列细薄的热电晶片插入进一种称为“聚亚胺”的可拉伸複合性材料製成的基座中，当液态金属线连接这些晶片后，电流就会因此流动。结合这种技术，美国华盛顿大学研究人员最新开发出一种柔性可穿戴热电设备，同样能将体热转化为电能。华盛顿大学机械工业助理教授马拉库迪表示，如果我们将浪费在周围环境中的热能收集起来，这就是百分之一百的收益。但要将这种能量用于自供电电子设备，需要更高的功率密度。利用3D打印製造出的可拉伸电子产品，能提高效率并使其无缝集成到可穿戴设备中。

 研究人员製造出一种原型设备，即使在百分之三十的应变下进行了一万五千多次拉伸循环后，仍保持完整功能，这对可穿戴电子设备和柔性机械人非常理想。与以前的可拉伸热电发电机相比，该设备的功率密度提高了六点五倍。

 为製造这种原型设备，研究人员3D打印了在每一层都具有工程化功能和结构特性的複合材料，填充材料含有液态金属合金，可提供高导电性和导热性。这些合金解决了以前设备的局限性，包括无法拉伸、低效热传递和複杂的製造工艺等。该团队还嵌入了空心微球，将热量引导至核心层的半导体，并减轻了设备的重量。

 研究人员表示，他们可将这种设备打印在可拉伸的纺织面料和曲面上，这表明未来的设备可以应用于服装和其他物体。该研究的一个独特方面是，它涵盖从材料合成到器件製造和表徵的整个範围，这让研究人员可自由地设计新材料并发挥创造力。不少业内人士表示期待这款新型穿戴设备用体温发电，并指出如果真的用人体体温就能为穿戴式装置供电，那么能减少锂离子电池回收对环境造成的污染，相信这项技术将越来越成熟。

 多 姿