近日,蘇州大學(xué)汪曉巧教授、張克勤教授在《Nano Letters》上發(fā)表了題為“Bioinspired Programmable and Ultrastretchable Janus Helical Hydrogel Fibers for Strain-Invariant Thermoelectric Body Heat Harvesting and Sensation”的研究成果。
通過(guò)施加應(yīng)力形成螺旋纖維
圖3 p/n交替的Janus螺旋水凝膠纖維的制備及性能研究
圖4 超可拉伸的熱電Janus螺旋水凝膠纖維的應(yīng)變不敏感性能研究
圖5 用于應(yīng)變不敏感的可穿戴電子器件的可拉伸熱電Janus螺旋水凝膠纖維
本研究開(kāi)發(fā)了一種基于熱電Janus螺旋纖維的可穿戴能量收集裝置。該裝置由90對(duì)串聯(lián)的p/n熱電單元構(gòu)成,具有優(yōu)異的曲面順應(yīng)性和機(jī)械柔韌性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)該器件集成于人體手臂時(shí),能夠有效收集并轉(zhuǎn)換人體熱能。值得注意的是,該熱電纖維在不同環(huán)境條件和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下均表現(xiàn)出穩(wěn)定的能量收集性能。此外,該器件還展現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)變不敏感特性,其溫度傳感靈敏度達(dá)到 -176 μV/℃,且輸出電壓信號(hào)不受手指彎曲等機(jī)械形變的干擾。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)為可穿戴熱電設(shè)備的開(kāi)發(fā)提供了新的思路,在人體能量收集和溫度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
原文鏈接
Wang, Z.; Jiang, W.; Cao, P.; Wang, Y.; Xie, A.-Q.; Niu, S.; Xu, Y.; Li, L.; Zhang, K.-Q.; Wang, X.-Q. Bioinspired Programmable and Ultrastretchable Janus Helical Hydrogel Fibers for Strain-Invariant Thermoelectric Body Heat Harvesting and Sensation. Nano Letters 2025.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c06094
- 武漢大學(xué)陳朝吉/四川大學(xué)張偉 ACS Nano:仿生梯度水凝膠電解質(zhì)界面優(yōu)化構(gòu)筑穩(wěn)定鋅離子電池 2025-07-21
- 福州大學(xué)林騰飛副教授、福州大學(xué)附屬省立醫(yī)院鄭曉春教授團(tuán)隊(duì) Small:高亮度熒光仿生軟體致動(dòng)器 2025-07-18
- 聚烯烴材料自修復(fù)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展 - 天津大學(xué)潘莉教授團(tuán)隊(duì) Macromolecules:仿生雙晶相協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度智能自修復(fù) 2025-07-17
- 江蘇大學(xué)徐琳教授課題組 AFM:人體體溫驅(qū)動(dòng)超拉伸液晶彈性體 2025-06-24
- 寧波材料所陳濤、路偉/南工大朱寧 Angew:超分子纏結(jié)驅(qū)動(dòng)發(fā)光聚集體致密化實(shí)現(xiàn)具有超拉伸性和抗裂性的室溫磷光水凝膠 2025-05-20
- 深圳大學(xué)田雷課題組 Macromolecules:超拉伸、抗裂紋擴(kuò)展和抗沖擊的離子導(dǎo)電離子水凝膠 2025-04-15
- 川大楊璐銘/司一帆、港城大胡金蓮 Adv. Mater. 綜述:Janus靜電紡絲膜 2025-07-08