隨著可穿戴電子產(chǎn)品在日常生活中的興起，海內(nèi)外科學(xué)家開始關(guān)注柔性熱電材料與器件的研究。近日，中國科學(xué)院金屬研究所科研人員研制出可利用人體體溫發(fā)電的新材料，預(yù)計(jì)未來5年能夠?yàn)樗{(lán)牙耳機(jī)、健康監(jiān)測(cè)器、手表、智能手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備供電。

據(jù)介紹，這種可利用人體體溫發(fā)電的新材料是一種寬度不足一指、厚度為0.1毫米的單片灰色軟質(zhì)薄膜，貼在人體手腕處，所連接的測(cè)量電表上立即顯示出明顯輸出電壓。

沈陽材料科學(xué)國家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室邰凱平研究員介紹，該材料只要存在溫差即可發(fā)電，人體體溫高于環(huán)境溫度或環(huán)境溫度高于人體體溫均可。當(dāng)人體體溫與環(huán)境溫度相差15攝氏度左右時(shí)，可實(shí)現(xiàn)微瓦到毫瓦量級(jí)的發(fā)電量。而且發(fā)電效果會(huì)隨溫差增大持續(xù)提高，特別是人體運(yùn)動(dòng)消耗生物化學(xué)能產(chǎn)生熱量或者北方地區(qū)室外年平均溫度低于20攝氏度等情況。

科研人員利用該材料制成的薄膜電池，即“柔性、可裁剪碲化鉍/纖維素復(fù)合熱電薄膜電池”，首次將高性能碲化鉍熱電材料與低成本纖維素紙進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)合，其具有優(yōu)異的變形能力，能夠充分貼合復(fù)雜曲率變化的人體體表，維持與周圍環(huán)境的溫差，提升熱能轉(zhuǎn)換效率，可應(yīng)用于新一代低功耗微系統(tǒng)供電技術(shù)。

邰凱平表示，這種高性能柔性熱電材料可實(shí)現(xiàn)最薄僅為數(shù)十微米，通過該材料制成的薄膜電池還可回收利用生活中隨處可見的廢熱發(fā)電，除了利用人體體溫發(fā)電外，還包括照明燈燈罩散發(fā)出的熱量等，促進(jìn)中國可再生能源發(fā)展。