首爾大學（SNU）工學院研究團隊近期在《Science Advances》發表一項「擬橫向熱電產生器」（pseudo-transverse thermoelectric generator）的超薄柔性裝置。該技術由電氣與電腦工程系Kwak Jeonghun教授領導，利用創新的熱流導向設計，讓裝置能直接將人體皮膚散發的熱能轉化為電能。

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傳統的薄膜熱電產生器雖然輕便，卻面臨物理上的發電限制。熱電技術依賴冷熱兩端的「溫差」來產生電力，但當裝置厚度如紙張般輕薄並平貼於皮膚時，體溫會直接穿透薄膜散發到空氣中，導致裝置正反兩面幾乎沒有溫差，發電效率隨之趨近於零。

過去的研究多嘗試透過增加裝置厚度或建立立體支柱結構來製造溫差，但這卻犧牲了薄膜裝置應有的輕盈與佩戴舒適感。

為了克服這項挑戰，研究團隊提出了一種全新的「雙熱導率基板」設計。他們在可拉伸的矽膠（PDMS）基板中，精確地在特定區域嵌入具備高導熱性能的銅奈米顆粒，從而在單一基板上創造出導熱率截然不同的區域。這種結構設計能從根本上改變熱量的傳遞路徑，讓原本會直接垂直散失的熱能轉向。

當熱電半導體放置於這些高低導熱區的交界處時，體溫不再只是穿過薄膜，而是會沿著高導熱區域水平移動。這種「熱流重定向」的機制，成功在極薄的平面結構上人為製造出冷熱分明的區域，進而產生足夠的溫差來驅動電力。這是全球首次證明，即便在完全平面的薄膜結構中，也能透過基板結構的創新來維持溫差並實現高效發電。

在應用層面上，這款穿戴式產生器展現了極高的商用潛力。該裝置採用墨水印刷製程（ink-based printing process）製造，不僅確保了優異的柔韌性以貼合人體曲線，更具備如同積木般的模組化擴展性。研發人員可以根據不同需求，自由設計裝置的形狀與尺寸，使其能輕易整合至智慧衣物或各類皮膚貼附型設備中。

Kwak教授強調，此研究的重大意義在於克服了傳統薄膜熱電元件的結構限制，展示了一個能在維持全平面結構下產生溫差的新型平台。隨著這項技術的成熟，未來「擬橫向熱電產生器」預計將廣泛應用於個人健康監控感測器、智慧服飾及各類穿戴式電子產品，為實現穿戴設備的電力自給自足邁出關鍵一步。