近日，苏州大学汪晓巧教授、张克勤教授在《Nano Letters》上发表了题为“Bioinspired Programmable and Ultrastretchable Janus Helical Hydrogel Fibers for Strain-Invariant Thermoelectric Body Heat Harvesting and Sensation”的研究成果。

通过施加应力形成螺旋纤维

图3 p/n交替的Janus螺旋水凝胶纤维的制备及性能研究

图4 超可拉伸的热电Janus螺旋水凝胶纤维的应变不敏感性能研究

图5 用于应变不敏感的可穿戴电子器件的可拉伸热电Janus螺旋水凝胶纤维

  本研究开发了一种基于热电Janus螺旋纤维的可穿戴能量收集装置。该装置由90对串联的p/n热电单元构成，具有优异的曲面顺应性和机械柔韧性。实验结果表明，当该器件集成于人体手臂时，能够有效收集并转换人体热能。值得注意的是，该热电纤维在不同环境条件和运动状态下均表现出稳定的能量收集性能。此外，该器件还展现出优异的应变不敏感特性，其温度传感灵敏度达到 -176 μV/℃，且输出电压信号不受手指弯曲等机械形变的干扰。这种独特的设计为可穿戴热电设备的开发提供了新的思路，在人体能量收集和温度监测领域具有广阔的应用前景。

  原文链接

  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