科技日报记者 陆成宽
记者9日从中国科学院电工研究所获悉，来自该所等单位的科研人员，在智能可穿戴设备的柔性发电技术领域取得突破性进展，成功研发出一种超高效的新型柔性发电薄膜材料。这种材料通过特殊结构设计，其功率密度创造了硒化银基柔性热电器件所有已报道同类材料的最高值。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。
目前，像智能手表、手环这类智能可穿戴设备发展很快，但它们大多靠电池供电。电池需要经常更换或充电，限制了这类设备的普及。热电技术可以直接将人体热量转化为电能，具有安全环保、无须机械部件等优势，是解决可穿戴设备供电问题的理想方案。然而，现有柔性热电材料的性能较差，且发电器件多为平面结构，导致器件在应用过程中发出的电太少，无法满足电子设备正常运转的需求。
“在这项最新的研究中，我们利用化学溶液法，把硒化银做成细小的纳米线，然后和石墨烯混合，铺在一种多孔的尼龙底布上，再经过抽滤和快速热压处理，最终做成了这种超高性能的柔性‘发电薄膜’材料。”论文共同通讯作者、中国科学院电工所研究员丁发柱说。
值得一提的是，他们用这种薄膜做成了立体的“小拱桥”形状的发电装置，里面有100对发电单元。这个拱桥结构设计能更好地利用人体和环境的温差。这一微型“体温发电机”的发电能力创了同类器件的世界纪录，产生的电量足够驱动电子手表、温湿度计等小设备运转。
丁发柱表示，这项研究将热电转换技术成功应用于柔性发电器件，为智能可穿戴设备提供了一种高效、可持续的供电方案，对热电转换技术的规模化应用具有重要的现实意义。
（中国科学院电工所供图）
