讓人體廢熱轉化更舒適，這款監測器件做到了
時間：2023-05-24 來源：中國科學報
武漢紡織大學教授王棟課題組開發了一種全纖維集成熱電驅動生理信號監測器件。日前，相關研究成果發表在《先進纖維材料》上。
全纖維集成熱電驅動生理信號監測器件組成、結構和電路圖。課題組供圖
隨著可穿戴健康設備的飛速發展，纖維基自供能傳感器件因其突出的續航能力和實時監測能力引起人們廣泛關注。其中熱電織物可利用人體與環境之間的溫度梯度將人體廢熱轉化為綠色能源，已成為自供能傳感領域的研究熱點。然而目前已報道的熱電供能器件多需與電壓放大器、集成電路等異質組件協同工作，影響了其舒適性和應用前景。
全纖維集成熱電驅動生理信號監測器件包含熱電織物和纖維基有機電化學晶體管，均由同一種質輕、耐磨、抗汗和高電導率的復合紗線組成。當人體與環境溫差為2.2 K時，熱電織物可有效驅動葡萄糖傳感器工作，實現寬傳感區間、優異的抗干擾性和可靠的重復性，為大面積集成均質化自供電生化傳感織物提供了新的研究思路。
本研究首次利用在人體與外界環境間較小的溫度梯度下（2.2K），僅通過改變柵極-熱電織物熱電單元的串聯個數及接入方向成功驅動纖維基有機電化學晶體管工作。
該團隊率先采用一體化織造技術制備出全纖維集成熱電驅動生理信號監測器件，其透氣率高達300.29 mm/s，為構筑柔軟舒適的可穿戴自供能傳感器提供了新思路。
據悉，武漢紡織大學與澳大利亞迪肯大學聯培博士研究生卿星為論文第一作者，武漢紡織大學碩士研究生陳慧君為本文共同第一作者，武漢紡織大學教授王棟、李沐芳為共同通訊作者。
相關論文信息：https://doi.org/10.1007/s42765-023-00258-8
