用于可穿戴电子设备的柔性热电装置（F-TEDs）的开发因其在可持续能源收集方面的潜力而备受关注。然而，柔性热电材料的实际应用受到其延展性和设备集成复杂性（特别是机械性能和制造方面）的限制。为了解决这些问题，东华理工大学研究团队开发了一种可延展的聚合物聚（3，4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）基热电复合材料以及一种全三维（3D）打印制造方法，克服了机械和制造方面的挑战，从而能够在可穿戴电子设备中实现无缝集成。该复合材料表现出出色的拉伸强度和延展性，使其非常适合需要灵活性和坚固性同时又保持热电特性的应用。为了实现精确且可扩展的器件制造，设计了一种具有优异粘弹性且优化用于3D打印的墨水。这种墨水能够实现高分辨率、多材料的图案化，通过3D直写打印技术能够构建出复杂的器件结构。优化的墨水配方与幂方科技的微电子打印机的3D直写打印技术的结合，使得能够制造出集成的可拉伸热电器件，具有出色的机械和电气稳定性。在40 K的温度梯度下，全3D直写打印的基于PEDOT:PSS 的可拉伸热电器件产生的开路电压约为 3.18 mV，功率密度约为 6.78 nW cm-2。器件在超过50%的应变条件下仍能保持稳定的热电性能，通过柔性电子测试仪FT2000在2000次拉伸循环后仍能保留超过 90%的输出。此外，它们还展示了在动态身体运动（如膝关节弯曲）下持续为 LED 提供电能的能力，通过收集身体热量来实现。这项工作提供了一个可扩展且机械性能稳定的平台，用于集成热电能量收集，推动了自供电可穿戴电子设备的发展。
以“All-3D-Printed PEDOT:PSS-Based Stretchable Thermoelectric Devices for Power Generation"为题发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。
