KIST宣布开发出高效柔性热电装置 可用于车辆冷却板

据国外媒体报道，尽管智能手环等可穿戴电子设备不断发展和商业化，但其发展进程一直受到定期充电需求的限制。近日，韩国科学技术研究院(KIST)宣布，其全北先进复合材料研究所所长Jin-Sang Kim领导的研究团队开发出了一种高效灵活的热电装置，可以独立发电，有望突破上述限制。

(来源:KIST)

该装置可通过人体热量独立产生其运行所需的部分动力，并具有增强的隔热功能。其中，隔热功能是通过制造柔性硅酮化合物(PDMS)的海绵结构来实现的。海绵状结构然后被用作一种创新的框架来提高设备的性能。

热电设备利用设备两端的温差发电，其动力源是车辆发动机的热量或电厂的余热，属于环保发电机。新型热电器件通过向电加热设备供电，可以使器件的一端冷却，另一端产生热量，因此可以应用于小型冰箱、汽车冷却板、半导体设备的温度控制系统。

普通的热电器件通常有支撑热电半导体的刚性陶瓷基板，因此很难在曲面上使用。柔性热电装置中使用的聚合物材料可以使设备容易弯曲。当上身穿着时，该装置可自动发电，也可用作便携式空调。因此，柔性热电器件在可穿戴电子设备领域引起了广泛关注。然而，由于用于生产柔性基板的聚合物材料的高导热性，热不能在装置的两端被阻挡。因此，目前生产的柔性热电装置不能与具有刚性基底的商用热电装置相比。

为了解决这个问题，KIST的研究团队制作了一种类似海绵的高分子材料。方法是将有机硅化合物的溶液倒在立方体上并固化，然后将立方体溶解在水中。随着方糖的溶解，方糖所占据的空间将转化为由微气泡组成的结构。这种结构的隔热能力比传统材料高50%，能有效阻止热量的传递。该团队使用这种衬底作为支撑框架，从而开发出一种不损失性能的柔性热电器件，比现有的柔性热电器件高出20%，与现有的商业设备相当。研究小组的成员，包括第一作者Sung-Jin Jung博士和Joonchul Shin博士，通过柔性设备利用人体热量成功打开了LED灯。

Jin-Sang Kim主任说:“通过一种简单而廉价的工艺，即把有机硅化合物的溶液倒在方糖上并固化，可以大大提高柔性热电装置的效率，与商用热电装置的效率相当。如果大量使用热电器件，未来我们将能够生产出仅依靠人体热量就能运行的智能手环。”据国外媒体报道，尽管智能手环等可穿戴电子设备不断发展和商业化，但其发展进程一直受到定期充电需求的限制。近日，韩国科学技术研究院(KIST)宣布，其全北先进复合材料研究所所长Jin-Sang Kim领导的研究团队开发出了一种高效灵活的热电装置，可以独立发电，有望突破上述限制。

(来源:KIST)

该装置可通过人体热量独立产生其运行所需的部分动力，并具有增强的隔热功能。其中，隔热功能是通过制造柔性硅酮化合物(PDMS)的海绵结构来实现的。海绵状结构然后被用作一种创新的框架来提高设备的性能。

热电设备利用两端的温差……发电的设备，其动力源是汽车发动机的热量或发电厂的余热，属于环保型发电机。新型热电器件通过向电加热设备供电，可以使器件的一端冷却，另一端产生热量，因此可以应用于小型冰箱、汽车冷却板、半导体设备的温度控制系统。

普通的热电器件通常有支撑热电半导体的刚性陶瓷基板，因此很难在曲面上使用。柔性热电装置中使用的聚合物材料可以使设备容易弯曲。当上身穿着时，该装置可自动发电，也可用作便携式空调。因此，柔性热电器件在可穿戴电子设备领域引起了广泛关注。然而，由于用于生产柔性基板的聚合物材料的高导热性，热不能在装置的两端被阻挡。因此，目前生产的柔性热电装置不能与具有刚性基底的商用热电装置相比。

为了解决这个问题，KIST的研究团队制作了一种类似海绵的高分子材料。方法是将有机硅化合物的溶液倒在立方体上并固化，然后将立方体溶解在水中。随着方糖的溶解，方糖所占据的空间将转化为由微气泡组成的结构。这种结构的隔热能力比传统材料高50%，能有效阻止热量的传递。该团队使用这种衬底作为支撑框架，从而开发出一种不损失性能的柔性热电器件，比现有的柔性热电器件高出20%，与现有的商业设备相当。研究小组的成员，包括第一作者Sung-Jin Jung博士和Joonchul Shin博士，通过柔性设备利用人体热量成功打开了LED灯。

Jin-Sang Kim主任说:“通过一种简单而廉价的工艺，即把有机硅化合物的溶液倒在方糖上并固化，可以大大提高柔性热电装置的效率，与商用热电装置的效率相当。如果大量使用热电器件，未来我们将能够生产出仅依靠人体热量就能运行的智能手环。”

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