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《科学》子刊发表杨荣贵教授团队柔性热电器件的研究成果

发布日期:2021-02-18    作者:     来源:     点击:

(通讯员李牧川)2021年2月10日,国际顶级学术期刊《科学》子刊《科学进展》发表我院杨荣贵教授团队在柔性热电器件方面的最新研究论文《可自我修复,可回收和乐高式模块化的高性能可穿戴热电发电机》(High-performance wearable thermoelectric generator with self-healing, recycling, and Lego-like reconfiguring capabilities)。杨荣贵教授从事热电研究二十余年,近几年在新型柔性热电材料、可穿戴器件方面成果斐然,在Nature子刊和Applied Energy等高影响因子期刊发表的一系列高水平文章引起了全世界的关注(Wan et al,Nature materials14, pp. 622-627;Zhao et al,Applied Energy218, pp. 282-291;Lou et al,Energy and Buildings226, art # 110374)。此次刊发的论文是我院杨荣贵教授、哈尔滨工业大学张丽霞教授和美国科罗拉多大学博尔德校区肖建亮教授等团队的合作研究成果。杨荣贵教授团队的博士生任伟、博士后赵东亮、博士生Ablimit Aili参与了工作。任伟、赵东亮、孙妍为共同第一作者。


研究团队合作将模块化热电芯片、动态共价多亚胺和可流动的液态金属电子布线结合到“软衬底-刚性插件模块”的机械结构设计中,制备了高性能、可穿戴式热电发电机(TEG),使其具有出色的可拉伸性、自修复性、可回收性和类似乐高一样的模块化可重构性。在95 K的温差下,该柔性热电发电机实现了创纪录的高达1 V/cm2的开路电压。此外,热电发电机的冷热端热管理与散热对能量采集和效率至关重要。在室外太阳照射下,体温与环境的温差极小,热电采集困难。此次研究把杨荣贵教授的最新研究成果“辐射制冷超材料薄膜”集成在热电发电机的冷端,实现了发电机在太阳辐射下仍可利用体温与环境的温差发电的性能。

此次研究成果集可穿戴、自修复、乐高式模块化、液态金属电子线路、柔性电子、热电、辐射制冷和体温发电技术为一体,团队制备的可穿戴式热电发电机小巧轻便,形状酷似戒指。该研究的热电发电机性能和设计理念,为交付下一代高性能、适应性强、可定制、经济、耐用、环保的能量收集设备铺平道路,具有广泛应用前景。此项研究一经发布就引起了世界范围内的广泛关注。到目前为止,论文刊发仅6天时间,已有包括美国MSN、USA Today、CNN、ABC,英国Engineers、New Scientists等在内的133家新闻媒体发布了136篇相关报道。据相关统计,此项研究的关注度超过了科技数据库里99%的研究论文,位列1697万篇研究论文的第6227。

(该数据统计于2021216日)


全文链接:https://advances.sciencemag.org/content/7/7/eabe0586