材料學(xué)院陳光明特聘教授，梁麗榮副教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials發(fā)表了題為“Highly Sensitive Thermoelectric Fabric of PEDOT:PSS/SWCNT@PU Composite Fibers for Body Temperature Monitoring and Fever Alarming”的學(xué)術(shù)論文。碩士研究生羅盤(pán)和董書(shū)遠(yuǎn)為論文共同第一作者，梁麗榮助理教授和陳光明教授為論文通訊作者，深圳大學(xué)為第一單位。

熱電材料能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能之間的相互直接轉(zhuǎn)換。課題組近3年來(lái)在熱電材料的智慧建筑、可穿戴電子、人工智能、和火災(zāi)預(yù)警等應(yīng)用場(chǎng)景方面開(kāi)展了系列研究。傳統(tǒng)體溫測(cè)量工具，如額溫槍和電子體溫計(jì)，往往只能實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)測(cè)量，無(wú)法連續(xù)追蹤體溫變化，且佩戴不便，難以應(yīng)用于兒童、高齡人群或需要長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)的患者。此外，這類(lèi)設(shè)備通常依賴(lài)電池供電，不利于日常持續(xù)監(jiān)測(cè)。而人體每天都會(huì)散發(fā)大量熱量，如果能夠?qū)⑦@種微弱溫差轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)真正的“自供能”智能體溫監(jiān)測(cè)。熱電材料恰好具備這種“以溫差發(fā)電”的能力。然而，要將熱電材料真正變成能穿、能洗、能動(dòng)的智能織物，仍面臨諸多困難，包括纖維強(qiáng)度不足、熱電性能不穩(wěn)定、對(duì)汗水和低溫敏感等問(wèn)題。

集成柔性熱電織物自供電智能遠(yuǎn)程人體發(fā)熱預(yù)警系統(tǒng)

針對(duì)這一挑戰(zhàn)，該課題組提出了一種兼具高熱電性能、機(jī)械穩(wěn)定性與可織性的聚（3,4-乙烯二氧噻吩），聚苯乙烯磺酸鹽/單壁碳納米管@聚氨酯（PEDOT:PSS/SWCNT@PU）復(fù)合熱電纖維，進(jìn)而構(gòu)筑了柔性熱電織物，并探討了其智能體溫檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)簡(jiǎn)便、安全的凍融誘導(dǎo)凝膠化與濕法紡絲相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)可紡、結(jié)構(gòu)均一的高性能復(fù)合熱電纖維。SWCNT構(gòu)建的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)與酸處理協(xié)同提升了電導(dǎo)率與功率因子。PU外層賦予材料優(yōu)異的柔韌性、耐洗性、耐低溫性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上制備的32個(gè)p-型纖維集成熱電織物，在小溫差下即可產(chǎn)生穩(wěn)定而靈敏的電信號(hào)，50 K溫差時(shí)實(shí)現(xiàn)了60.1 μW cm^-2的高功率密度，并在機(jī)械循環(huán)與環(huán)境應(yīng)力下保持超過(guò)95%的性能。利用該織物開(kāi)發(fā)的自供能體溫監(jiān)測(cè)與發(fā)燒預(yù)警系統(tǒng)，可在2–5秒內(nèi)響應(yīng)體溫變化，對(duì)不同體溫低等級(jí)（正常/低熱/高熱/過(guò)熱）的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)94%，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸與智能報(bào)警，在兒童看護(hù)、健康監(jiān)測(cè)和運(yùn)動(dòng)管理具有廣闊的應(yīng)用前景。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202518506