近日，我室研究生顾浩（第一作者）和康世亮助理研究员（通讯作者）等在ACS Applied Materials & Interfaces（IF=9.5）期刊上发表了题为“High Seebeck Coefficient Inorganic Ge₁₅Ga₁₀Te₇₅ Core/ Polymer Cladding Fibers for Respiration and Body Temperature Monitoring”(2023, 15, 51)的论文。文章链接：https://doi.org/10.1021/acsami.3c13239。

       基于热电（TE）材料的可穿戴热传感器具有高灵敏度和高温度分辨率，广泛应用于医疗诊断、人机交互和人工智能等领域。然而，他们的发展受限于缺乏兼具高塞贝克系数和优异热稳定性的材料。本文报道了一种新型无机非晶TE材料Ge₁₅Ga₁₀Te₇₅，其塞贝克系数高达1109 μV/K。由于玻璃化转变温度与初始结晶温度相差较大，在Ge₁₅Ga₁₀Te₇₅纤芯和PP聚合物包层组成的预制棒热拉纤维过程中没有产生明显的析晶行为。制备的纤维可将温差有效转化为电信号，实现TE纤维热传感，其温度分辨率为0.03 K，响应时间快至4 s。在1.5和5.5 K温差多次重复后，纤维的TE特性表现出较高的稳定性。基于纤维较高的塞贝克系数和优异的柔性，可将其集成到口罩和可穿戴织物中，用于人体呼吸和体温监测。TE纤维良好的热传感性能、自然柔性以及可批量制备使其在健康监测和智能医疗系统中具有广阔的应用前景。

图1 (a) 热电纤维制备示意图; (b) 制备的热电纤维照片; (c-d) 纤维用于体温和呼吸监测。