在智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，一項令人矚目的技術(shù)創(chuàng)新近日由中國科學(xué)院電工研究所等科研團隊共同實現(xiàn)。他們成功開發(fā)出一種革命性的柔性發(fā)電薄膜材料，該材料在硒化銀基柔性熱電器件的性能上刷新了記錄，相關(guān)研究成果已在《自然·通訊》雜志上發(fā)表。

隨著智能手表、手環(huán)等智能可穿戴設(shè)備的迅速普及，其供電問題日益凸顯。傳統(tǒng)電池供電方式不僅需要頻繁更換或充電，還限制了設(shè)備的便攜性和使用時長。熱電技術(shù)，作為一種能夠?qū)⑷梭w熱量直接轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，因其安全環(huán)保、無需機械部件等優(yōu)勢，被視為解決這一難題的理想途徑。然而，現(xiàn)有的柔性熱電材料性能有限，且器件結(jié)構(gòu)多為平面，導(dǎo)致發(fā)電效率低下，難以滿足智能設(shè)備的能源需求。

為了突破這一瓶頸，中國科學(xué)院電工研究所的研究團隊采用了一種創(chuàng)新的化學(xué)溶液法，將硒化銀制成細小的納米線，并與石墨烯混合，鋪設(shè)在多孔的尼龍底布上。經(jīng)過抽濾和快速熱壓處理，最終制成了這種高性能的柔性發(fā)電薄膜材料。這一創(chuàng)新不僅提高了材料的功率密度，還為其在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

尤為研究團隊還巧妙地將這種薄膜材料設(shè)計成立體的“小拱橋”形狀發(fā)電裝置，內(nèi)部包含100對發(fā)電單元。這種獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠更有效地利用人體與環(huán)境的溫差，從而顯著提升發(fā)電效率。實驗結(jié)果顯示，這一微型“體溫發(fā)電機”的發(fā)電能力達到了同類器件的世界領(lǐng)先水平，所產(chǎn)生的電量足以驅(qū)動電子手表、溫濕度計等小型電子設(shè)備。

據(jù)論文共同通訊作者、中國科學(xué)院電工所研究員丁發(fā)柱介紹，這項研究不僅成功將熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用于柔性發(fā)電器件，還為智能可穿戴設(shè)備提供了一種高效、可持續(xù)的供電方案。這一創(chuàng)新成果對于推動熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用具有重要意義，有望在未來引領(lǐng)智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的新一輪技術(shù)革命。

在展示柔性可穿戴發(fā)電器件應(yīng)用的圖片中，我們可以看到這種新型發(fā)電裝置與智能手表等智能設(shè)備緊密結(jié)合，展現(xiàn)了其在實際應(yīng)用中的巨大潛力。隨著技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用的不斷拓展，我們有理由相信，未來的智能可穿戴設(shè)備將更加便捷、高效，為人們的生活帶來更多便利。