近日，哈爾濱工業大學深圳校區前沿學部教授張倩、毛俊、曹峰團隊的最新研究成果發表于《科學進展》。研究團隊成功開發出純無機熱電氣凝膠，為可穿戴電子器件的輕量化自供能技術提供了新思路。
隨著智能可穿戴設備的迅猛發展，如何實現持續、輕便且高效的能量供給已成為學術界與產業界共同關注的核心問題。熱電材料能夠直接將人體或環境中的熱能轉化為電能，具有無運動部件、穩定可靠等優勢，但傳統無機熱電材料普遍存在密度大、柔韌性不足、佩戴舒適性差等局限，難以滿足可穿戴設備對柔性、貼合性與高效能量收集的綜合需求。
針對這一挑戰，研究團隊創新性地提出了“分步合成”策略，以銀氣凝膠為前驅體，通過精確調控硒化反應過程，成功構建了基于硒化銀納米線的純無機三維網絡熱電氣凝膠，為自供電可穿戴設備提供了全新解決方案。
硒化銀納米線氣凝膠的制備及性能優化圖。研究團隊供圖
研究團隊制備出高孔隙率和超低密度的硒化銀熱電氣凝膠。該材料展現出優異的熱電性能，室溫熱電優值達0.17，在383開爾文（K）時為0.24，最低熱導率僅為每米每開爾文0.03瓦特，具備卓越的隔熱能力。研究團隊進一步采用聚酰亞胺進行封裝，在硒化銀表面包覆納米級聚酰亞胺薄層，大幅提升了材料的力學性能。
該研究為設計其他高性能無機柔性熱電材料提供了普適性方法，不僅推動了熱電材料向超輕、柔性化方向發展，更為下一代自供能可穿戴電子、軟體機器人及仿生皮膚等前沿領域提供了關鍵材料基礎與創新思路。
相關論文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady7679