径向梯度热电纤维

柔性热电高输出

该n型复合纤维通过径向梯度结构与界面耦合，兼顾热电性能与机械柔性，在室温下实现ZT 0.42并耐5 mm弯曲，织物器件兼具高归一化功率与高温度分辨率。

Chen, Xinyi · Yang, Mei · Yang, Xiao · 杜永 · 张挺 · 张坤

ACS Nano 2026

参数信息

热电优值

0.42

弯曲半径

5 mm

归一化功率

82 μW m⁻² K⁻²

温度分辨率

0.03 K

技术优势

厚纤维也能弯

径向梯度结构使应力重新分布并吸收能量，从而在保持纤维较厚的前提下实现小弯曲半径，避免因减薄而损失输出。

室温即可高效

优化的梯度纤维在室温下ZT达0.42，无需额外加热或冷却即可用于体表温差发电。

弯折不影响功率

由该纤维编织的热电织物归一化功率达82 μW m⁻² K⁻²，并实现0.03 K的温度分辨率，可用于精确温度传感。

应用场景

• 可穿戴体温发电：可编织成柔性织物，直接穿戴收集体热发电。
• 柔性热电传感器：纤维弯曲半径小，可集成于柔性基底实现精确温度测量。
• 智能织物发电：可直接编织进智能服装，为可穿戴电子持续供电。
• 电子皮肤温度感知：高温度分辨率0.03 K，适合电子皮肤精密温度感知。