煤炭和石油的發(fā)現(xiàn)與利用使人類告別了農(nóng)耕文明，進(jìn)入了工業(yè)文明。200多年化石能源的使用，在給人類社會(huì)帶來巨大進(jìn)步的同時(shí)，也給人類社會(huì)造成了日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題和氣候問題。

　　不可再生能源的全球危機(jī)下，可持續(xù)新能源，如太陽(yáng)能、地?zé)?海洋熱、自然機(jī)械能（風(fēng)能、潮汐以及其他自然機(jī)械能）等，不得不逐漸取代化石能源成為支撐社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)和人們生活的主力，下一場(chǎng)能源革命也將由此展開。當(dāng)然，除了這些被人們熟知的新能源外，人體體溫也在成為新能源的道路上不斷發(fā)展。

　　4 月 29 日，《細(xì)胞報(bào)告物理科學(xué)》雜志上，來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)的科研小組稱，他們成功開發(fā)出一種小型、靈活的裝置，該裝置可以將人體皮膚散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)化為電能，且能實(shí)時(shí)為 LED 燈供電，而且測(cè)試表明，該裝置至少可經(jīng)受 10000 次反復(fù)彎曲，性能沒有明顯變化。

　　其研究的開展從可穿戴電子產(chǎn)品入手。通常，可穿戴電子設(shè)備的功耗為 100納瓦（nW）到 10 毫瓦（mW）不等，由一個(gè)微小的電池包模塊來供電，電量耗盡了可以循環(huán)充電，而想要提升續(xù)航時(shí)間，除了去改進(jìn)電池和低功耗系統(tǒng)的性能，就是發(fā)明一種全新的供電方式。

　　作為傳統(tǒng)電池的一種極具吸引力的替代品，熱電發(fā)電機(jī)（TEGs）擁有無工作流體、無運(yùn)動(dòng)部件、運(yùn)行安靜、可靠性高、便于攜帶等獨(dú)特性能，有望打造出一種創(chuàng)新解決方案。但傳統(tǒng)的 TEGs 材料是剛性的，與可穿戴電子設(shè)備不好兼容，因此，設(shè)計(jì)和制造柔性熱電發(fā)電機(jī)（flexible TEGs）成了很多科研團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。

　　這項(xiàng)最新發(fā)表的研究成果包含了四大亮點(diǎn)：一是用 Mg3Bi2 基熱電材料制作了柔性熱電發(fā)電機(jī)（FTEG）；二是具有超低導(dǎo)熱系數(shù)的多孔聚氨酯（PU）基體提高了輸出電壓；三是設(shè)計(jì)了具有高效傳熱表面的柔性印刷電路板（FPCB）電極；四是該 FTEG 器件具有高功率密度和高可靠性。

　　經(jīng)過多種材料組合測(cè)試和方案改進(jìn)，研究人員最終獲得一種接近預(yù)期的FTEG 設(shè)計(jì)，當(dāng)環(huán)境溫度為 289k（空氣速度為 1.1m/s）時(shí)，在人的手臂上顯示出每平方厘米 20.6 微瓦（W）的峰值功率密度，在溫差為 50k 時(shí)顯示出每平方厘米 13.8 毫瓦（mw）的峰值功率密度。

　　在彎曲半徑為 13.4 毫米的情況下，10000 次彎曲循環(huán)后沒有顯著變化（小于 1.4%）。最后，將尺寸為 28.8mm×115.2mm×2.5mm 的 FTEG 連接到人的手臂上，成功點(diǎn)亮了一盞 LED 燈，這表明所制備的 FTEG 有可能成為日常生活中某些可穿戴電子設(shè)備的實(shí)時(shí)電源。

　　不論從新能源角度，還是新材料角度，此次“體溫發(fā)電機(jī)”的研發(fā)都是一次突破，這意味著，在未來或可以取代傳統(tǒng)電池，為可穿戴電子產(chǎn)品提供電力，并且，是以一種節(jié)能的方式。