澳大利亚昆士兰科技大学（QUT）的突破性研究为可穿戴设备和热管理领域带来了革命性的变革。该大学的研究人员开发出一种超薄、柔性热电薄膜，能够利用人体热量为可穿戴设备供电，甚至有望取代电池。这项技术不仅具有广阔的应用前景，也解决了长期以来柔性热电器件面临的诸多挑战。
传统柔性热电器件的瓶颈在于其柔韧性不足、制造工艺复杂、成本高昂以及性能不佳。QUT Zhi-Gang Chen教授及其团队的研究成果，发表在《科学》杂志上，成功地克服了这些挑战。他们采用了一种经济高效的生产技术，其核心在于利用微小的“纳米粘合剂”晶体，形成均匀的碲化铋薄片，从而显著提高了薄膜的效率和柔韧性。
这项技术的关键在于其巧妙的工艺流程：首先，通过溶剂热合成在高压高温的溶剂中产生纳米晶体；然后，利用丝网印刷技术实现大规模薄膜生产；最后，通过烧结过程将薄膜加热到接近熔点，将颗粒有效结合在一起。最终制成的可印刷薄膜由高度取向的Bi₂Te₃基纳米片晶粒和作为纳米粘合剂的Te纳米棒组成，其功率密度在丝网印刷器件中名列前茅。
这项技术的应用前景极其广泛：
可穿戴设备: 柔性热电器件可以直接贴合皮肤，利用人体与环境之间的温差发电，为智能手表、健身追踪器等可穿戴设备提供持续的电力供应，最终摆脱对电池的依赖。
智能服装: 将柔性热电器件集成到纺织品中，可以制造出在寒冷环境中使用的自供电加热服装，为户外运动和特殊环境下的工作人员提供温暖和舒适。
汽车工业: 柔性热电器件可以集成到汽车中，利用汽车内部和外部的温差为自动驾驶的无电池距离检测传感器供电，同时还可以从排气管和其他发热部件中收集能量，提高燃油效率并减少排放。
医疗领域: 柔性热电器件可以利用体温为植入式医疗设备供电，无需更换电池，降低并发症风险，并可用于连续、无创的体温监测。
基础设施: 柔性热电器件可以从管道、机械或建筑构件中收集废热发电，提高建筑和工业流程的能源效率，实现节能减排。
QUT的研究成果标志着柔性热电技术发展的一个重要里程碑，为可穿戴设备、智能服装、汽车、医疗和能源等领域带来了革命性的可能性。 这项技术不仅提升了能源效率，也为环境保护和可持续发展做出了贡献。未来，随着技术的进一步成熟和成本的降低，柔性热电薄膜将在更多领域得到广泛应用，为人们的生活带来更多便利。
