作者克里斯·爱德华兹，南方科技大学 图1
离子热电材料的巨大热电势
(一)明胶-x KCl-m/n FeCN4-/3- (x为KCl，m/n分别为K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6摩尔浓度)的i-TE材料在本工作中为明胶(x = 0 M，m/n = 0 M)，明胶-FeCN4-/3- (x = 0 M，m/n = 0
42/0
25米)，明胶-KCl (x = 0
8 M，m/n = 0 M)和明胶-KCl-FeCN4-/3- (x = 0
8 M，m/n = 0
42/0
25米，水与明胶的体积比rv = 2
0和3
0)
包含热扩散效应或热电流效应的热电材料的绝对热功率
学分:南方科技大学 在《科学》杂志上发表的由南方科技大学领导的突破性研究发现，明胶在未来可以用来为设备提供动力，只使用人体产生的热量
刘副教授带领他的研究团队与麻省理工学院机械工程系的教授合作，开发了一种基于明胶的概念验证可穿戴设备
这篇论文发表在2020年4月30日星期四的高影响力学术期刊《科学第一版》上，标题为“室温附近离子明胶的巨大热电势” 大多数热电材料是无机半导体，需要贵金属或加工技术
研究人员致力于探索室温附近的新型热电材料，利用塞贝克效应将热能转化为电能
自供电电子热电装置的使用需要数千甚至数万个10—100微米的微型热电元件的集成，或者包括一个输出功率密度成本的DC-DC升压器
在电压匹配挑战之前，刘呼吁探索“超越塞贝克”，考虑使用离子和电畴作为能量载体，或其他新机制来解决这一热电应用挑战
这些建议是在他2017年发表在《今日材料物理》上的题为“热电材料的新趋势、战略和机遇:展望”的论文中提出的
图2
可穿戴式智能终端设备的概念验证
热电材料的拉伸试验
(二)具有25个单极元件(5 × 5 × 1
8毫米)系列戴在手背上
(C)通过采集真实的体热获得的功率(线、)、电压(虚线、–)、输出电流(虚线、-∙-)曲线
(四)在真实人体佩戴条件下，采用电光材料和准固态电光材料的可穿戴设备输出电压和功率的性能比较
n表示可穿戴设备中n/p型热电元件的数量
学分:南方科技大学 今天发表在《科学》杂志上的这篇论文反映了多年的辛勤工作
讨论中的明胶是一种在骨骼中发现的高分子物质
它在各种烹饪中受到厨师的青睐，同时也是一些工业应用的重要原料
研究小组最初提出，准固体离子凝胶可以通过结合离子的扩散熵和氧化还原对的反应熵(化学还原-氧化反应)的作用来实现巨大的热电势效应
他们获得了17的热电势
在准固态离子热电材料中为0mv·K-1，比典型的电子热电材料高近两个数量级 研究小组随后组装了25个单元来代表一个概念验证设备
每个单元被组装成一个灵活的可穿戴设备，使用人体作为动力
研究人员可以获得高达2伏的电压
2伏(伏)，最大功率输出为5微瓦
虽然这看起来很小，但它可以驱动大多数物联网设备的传感器
刘说:“巨大热电效应的实验发现给我们带来了欢乐，也带来了许多疑问
教授
陈刚为我们提供了基本的指导方针，让我们逐一回答每个问题
这也让我们认识到了研究的乐趣所在:永远不要放弃探索，因为这一切都是为了你的梦想
你需要继续寻找，直到找到真相，找到新的知识
"
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