材料学院陈光明特聘教授，梁丽荣副教授团队在Advanced Materials发表了题为“Highly Sensitive Thermoelectric Fabric of PEDOT:PSS/SWCNT@PU Composite Fibers for Body Temperature Monitoring and Fever Alarming”的学术论文。硕士研究生罗盘和董书远为论文共同第一作者，梁丽荣助理教授和陈光明教授为论文通讯作者，深圳大学为第一单位。
热电材料能够实现热能与电能之间的相互直接转换。课题组近3年来在热电材料的智慧建筑、可穿戴电子、人工智能、和火灾预警等应用场景方面开展了系列研究。传统体温测量工具，如额温枪和电子体温计，往往只能实现瞬时测量，无法连续追踪体温变化，且佩戴不便，难以应用于儿童、高龄人群或需要长期监护的患者。此外，这类设备通常依赖电池供电，不利于日常持续监测。而人体每天都会散发大量热量，如果能够将这种微弱温差转化为电信号，就可以实现真正的“自供能”智能体温监测。热电材料恰好具备这种“以温差发电”的能力。然而，要将热电材料真正变成能穿、能洗、能动的智能织物，仍面临诸多困难，包括纤维强度不足、热电性能不稳定、对汗水和低温敏感等问题。
集成柔性热电织物自供电智能远程人体发热预警系统
针对这一挑战，该课题组提出了一种兼具高热电性能、机械稳定性与可织性的聚（3,4-乙烯二氧噻吩），聚苯乙烯磺酸盐/单壁碳纳米管@聚氨酯（PEDOT:PSS/SWCNT@PU）复合热电纤维，进而构筑了柔性热电织物，并探讨了其智能体温检测与报警系统应用场景。通过简便、安全的冻融诱导凝胶化与湿法纺丝相结合，实现了连续可纺、结构均一的高性能复合热电纤维。SWCNT构建的导电网络与酸处理协同提升了电导率与功率因子。PU外层赋予材料优异的柔韧性、耐洗性、耐低温性和长期稳定性。在此基础上制备的32个p-型纤维集成热电织物，在小温差下即可产生稳定而灵敏的电信号，50 K温差时实现了60.1 μW cm-2的高功率密度，并在机械循环与环境应力下保持超过95%的性能。利用该织物开发的自供能体温监测与发烧预警系统，可在2–5秒内响应体温变化，对不同体温低等级（正常/低热/高热/过热）的识别准确率达94%，并可实现远程传输与智能报警，在儿童看护、健康监测和运动管理具有广阔的应用前景。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202518506
