图灵汇官网

中科院电工所的古宏伟团队与昆士兰科技大学的研究人员合作，在智能穿戴设备的柔性发电技术方面取得重要进展。他们开发的一种基于Ag₂Se的柔性热电薄膜材料，在室温和发电装置功率密度方面均创下现有同类材料的新高。

近年来，随着智能穿戴设备的普及，传统电池的频繁更换和维护成为一大难题，阻碍了其广泛应用。热电技术可以直接把热量转成电能，具有无机械部件、环保等特点，被认为是解决这一问题的有效途径。但目前多数柔性热电膜的性能不够理想，平面设计也让温差难以形成，影响了输出功率。

研究团队借助化学溶液法，结合抽滤和快速热压技术，在尼龙基底上制作出一种高性能的柔性Ag₂Se/rGO复合热电膜。Ag₂Se纳米线为主要构成部分，其（013）晶体取向较强，有助于提高电子传输效率；多孔尼龙基底增强了材料的结合力，同时赋予其出色的柔韧性。网状结构的rGO形成了高效的导电通道，还可通过能量过滤机制筛选低能载流子，显著提升了电导率和Seebeck系数，同时也抑制了声子传播，降低了热导率。经过这些改进，团队将Ag₂Se材料的热电性能大幅提升，制成了ZT值达1.28的柔性复合膜，这一成果达到国际领先水平。

研究人员利用这种复合膜，参考拱桥结构设计了一个包含100个热电单元的三维柔性发电装置。这种设计有效增加了温差，提升了热电元件的排列密度，解决了平面装置性能不足的问题。该装置的归一化功率密度高达9.8μWcm⁻²K⁻²，刷新了基于Ag₂Se的柔性发电装置的记录，成功为手表和温湿度计等设备供电。

这项研究把热电转换技术引入柔性发电领域，为智能穿戴设备的能源供应提供了新方向，对推动此类设备的实际应用意义重大。

这项研究成果以《高性能Ag₂Se基热电材料助力可穿戴电子设备》为题，于5月29日发表在《自然通讯》期刊上。想了解更多详情的朋友可查阅论文链接。需要注意的是，本文提到的所有外部链接仅供参考，具体信息以实际情况为准。