材料百态

太原理工大学教授张虎林团队通过光、热、电转换，制备了自供电的人体动作识别热电凝胶贴片。近日，相关成果发表于《化学工程学报》。

人类对热能的使用效率只有30%，大部分的热会以废热的形式在环境中耗散，其中2/3的废热温度低于200摄氏度。因此，有效回收废热对可持续发展具有重要意义。由于具有比电子热电材料高2至3个数量级的热电压，近年来，以准固态离子凝胶为代表的离子热电材料备受关注。

准固态离子热电材料用于可穿戴电子设备时，提供了一种低成本、无泄漏、可扩展的方式，可将热量直接转化为电能。然而，在使用过程中，有限温差给准固态离子热电凝胶的广泛应用带来了挑战。

研究人员制备了一种光驱动柔性热电水凝胶，凝胶部分由聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷聚合物网络与二价铁三价铁氧化还原对组成。在一个太阳光强下，光-热-电凝胶贴片的开路电压最高达12毫伏、短路电流超过1.25安培/平方米。这项工作为热电凝胶在无源可穿戴传感领域的应用提供了一个新方法，通过耦合凝胶的热电效应和薄膜局域表面等离子体共振光热效应，可实现可穿戴设备对人体运动的无源监测。（记者李清波）

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