M供应电流，则热电材料TM的一个末端可通过珀耳帖效应从周围对象吸收热。 即，在热电材料TM的一个末端处可吸收热。因此，热电材料TM的所述末端的周围区域可被 冷却。电力供应器件ED3的结构可以多样地改变。
[0126] 热电器件3000可用于需要热点冷却的各种电子设备。例如，热电器件3000可应用 于便携式电子设备例如智能手机、平板个人电脑（PC)、或者微型封装件（micropackage)， 或者可应用于能穿戴的小型电子设备。
[0127] 参照图11-13描述的热电器件1000、2000、和3000的热电材料TM各自可为选自根 据实例实施方式的上述热电材料 100、200、200'、300a、300b、300c、400a、400bdP400c、& 及其组合的一种。
[0128] 在图11-13中，热电器件1000、2000、和3000的电极结构体为板状的。然而，所述 电极结构体可具有其它形状例如线形状。如果使用图9和10的其中多壁碳纳米管阵列350 和450嵌入能伸长的聚合物120中的热电材料300和400作为热电器件1000、2000、和3000 的热电材料TM，则可进一步使用线结构体以将多壁碳纳米管阵列350和450电暴露于能伸 长的聚合物120的外部和因此将第一和第二电极ELI和EL2电连接至多壁碳纳米管阵列 350和450。例如，热电材料300和400可通过如下制造：使用材料例如金属薄片在多壁碳 纳米管阵列350和450上形成线以暴露于外部，然后将多壁碳纳米管阵列350和450嵌入 能伸长的聚合物120中。
[0129] 由于根据实例实施方式的热电器件1000、2000、和3000包括具有伸长性的热电材 料TM，热电器件1000、2000、和3000可容易地应用于能穿戴的设备例如自发电的能穿戴的 设备。
[0130] 图14为根据实例实施方式的能穿戴的电子设备7000的示意性方框图。
[0131] 能穿戴的电子设备7000可穿戴在对象OBJ身上用于检测对象OBJ的状态。能穿 戴的电子设备7000包括热电器件7200和操作单元7400。
[0132] 热电器件7200包括上述根据实例实施方式的热电材料之一、和用于存储由所述 热电材料产生的电力的电力存储器件例如图12中所示的电力存储器件ED2。
[0133] 热电器件7200可起到能够将对象OBJ的热能TE转换成电力的自发电器件的作 用。即，由于由对象OBJ所提供的热能，在热电器件7200相对于对象OBJ的邻近和较远区 域之间产生温差，并且因此在具有温度梯度的热电器件7200中产生电力。然后，电能被存 储在热电器件7200中。
[0134] 操作单元7400可通过使用从热电器件7200接收的电能而对该对象OBJ进行检 查。例如，操作单元7400可将输入信号S1发送至对象OBJ和可收到作为与对象OBJ的相 互作用的结果的由输入信号S1产生的输出信号S2。例如，输入信号S1可为光或超声波，并 且输出信号S2可为通过与对象OBJ的相互作用而改变、并且因此具有与输入信号S1的性 质不同的性质的光或超声波。
[0135] 操作单元7400可用于检查对象OBJ的健康状态或运动。例如，操作单元7400可包 括用于产生输入信号S1的光源或超声器件。此外，操作单元7400可包括用于接收输出信 号S2的各种传感器的一种或多种。例如，操作单兀7400可包括光学传感器、超声传感器、 压力传感器、或者应变传感器。
[0136] 可以有线或者无线方式对操作单元7400进行控制。例如，操作单元7400可为能 够测量对象0BJ的健康状态的远程医学检验系统的元件。
[0137] 上述能穿戴的电子设备7000为非限制性实例。即，可进行各种修改或者改变。例 如，可提供包括热电器件作为自发电器件的任何种类的能穿戴的设备。例如，实例实施方式 可提供能够由人体和环境之间的温差产生电力并且利用该电力作为操作能量的电子护目 镜、手表、或者衣服。此外，实例实施方式可提供装备有这样的能穿戴的电子设备的军装。
[0138] 如上所述，根据实例实施方式，热电材料可具有伸长性和高的热电转换效率。
[0139] 因此，所述热电材料可与电力消耗器件、电力存储器件或者电力供应器件一起用 于具有高的热电转换效率的热电器件的制造。
[0140] 所述热电器件可应用于自发电的能穿戴的电子设备或者其它各种需要热点冷却 的电子设备。
[0141] 应理解，本文中所描述的实例实施方式应仅在描述的意义上考虑，而不用于限制 目的。在根据实例实施方式的各热电材料和/或器件内的特征或方面的描述应典型地被认 为可用于在根据实例实施方式的其它热电材料和/或器件中的其它类似特征或方面。
[0142]虽然已经参照附图描述了一些实例实施方式，但是本领域普通技术人员将理解， 在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下可在其中进行形式和细节方面的各种变化。
【主权项】
1. 能伸长的热电材料，包括： 能伸长的聚合物；和 与所述能伸长的聚合物混合在一起的热电结构体和导电材料。2. 权利要求1的能伸长的热电材料，其中所述能伸长的聚合物包括如下的至少一种： 聚（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯）（SIS)、聚（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）（SBS)、聚（苯乙 烯-乙烯/丁烯-苯乙烯）（SEBS)、聚偏氟乙烯（PVDF)、丁腈橡胶（NBR)、聚氨酯（PU)、聚（二 甲基硅氧烷）（PDMS)、聚氨酯丙烯酸酯（PUA)、全氟聚醚（PFPE)、聚酯（PE)、聚丁二烯（PB)、 和聚异戊二烯。3. 权利要求1的能伸长的热电材料，其中所述热电结构体包括如下的至少一种：含 Sb-Te的材料、含Bi-Te的材料、含Bi-Sb-Te的材料、含Co-Sb的材料、含Pb-Te的材料、含 Ge-Tb的材料、含Si-Ge的材料、含Sm-Co的材料、和含碳的材料。4. 权利要求3的能伸长的热电材料，其中所述含碳的材料包括如下的至少一种：碳纳 米管、石墨烯、和石墨。5. 权利要求1的能伸长的热电材料，其中所述导电材料包括如下的至少一种：碳纳米 材料和金属材料。6. 权利要求5的能伸长的热电材料，其中所述碳纳米材料包括如下的至少一种：碳纳 米管、石墨烯、和石墨烯纳米颗粒。7. 权利要求5的能伸长的热电材料，其中 所述导电材料包括碳纳米管和金属材料， 所述金属材料为金属纳米颗粒，和 所述金属纳米颗粒吸附在所述碳纳米管的表面上。8. 权利要求5的能伸长的热电材料，其中所述金属材料包括如下的至少一种：金（Au)、 银（Ag)、铂（Pt)、铜（Cu)、镍（Ni)、铝（A1)、钯（Pd)、铑（Rh)、和钌（Ru)。9. 权利要求1的能伸长的热电材料，其中 混合在一起的所述热电结构体和所述导电材料为碳纳米管和金属纳米颗粒，和 所述金属纳米颗粒吸附在所述碳纳米管的表面上。10. 权利要求1的能伸长的热电材料，其中所述热电结构体和所述导电材料包括碳纳 米管。11. 权利要求10的能伸长的热电材料，其中 所述碳纳米管为多壁碳纳米管（MWCNT)阵列，和 所述碳纳米管排列在一个方向上。12. 权利要求11的能伸长的热电材料，其中所述多壁碳纳米管阵列嵌入所述能伸长的 聚合物中。13. 权利要求12的能伸长的热电材料，其中 所述能伸长的聚合物具有单轴伸长性，和 所述多壁碳纳米管阵列中的碳纳米管的长度平行于所述能伸长的聚合物的伸长方向。14. 权利要求12的能伸长的热电材料，其中 所述能伸长的聚合物具有单轴伸长性，和 所述多壁碳纳米管阵列中的碳纳米管的长度垂直于所述能伸长的聚合物的伸长方向。15. 热电器件，包括： 权利要求1-14中任一项的能伸长的热电材料；和 电连接至所述热电材料的各个末端的第一电极和第二电极。16. 权利要求15的热电器件，进一步包括： 电连接至所述第一和第二电极的电子器件。17. 权利要求16的热电器件，其中所述电子器件为如下之一：电力消耗器件、电力存储 器件、和电力供应器件。18. 能穿戴的电子设备，其配置成穿戴在对象身上用于对所述对象进行检查，所述能穿 戴的电子设备包括： 权利要求1-14中任一项的能伸长的热电材料； 电连接至所述热电材料的各个末端的第一电极和第二电极； 连接至所述第一和第二电极的电力存储器件， 所述电力存储器件配置成存储基于所述热电材料的两个末端之间的温差在所述热电 材料中产生的电能，所述温差基于由所述对象提供的热；和 配置成从所述电力存储器件接收电能并且对所述对象进行检查操作的操作单元。19. 权利要求18的能穿戴的电子设备，其中所述操作单元配置成测量所述对象的健康 状态或运动。20. 电子设备，包括： 权利要求1-14中任一项的能伸长的热电材料； 电连接至所述热电材料的各个末端的第一电极和第二电极；和 电连接至所述第一和第二电极的电力供应器件， 所述电力供应器件配置成向所述热电材料供应电流以在所述热电材料的各个末端之 一上形成热点冷却区域。
【专利摘要】本发明公开能伸长的热电材料、热电器件、能穿戴的电子设备、和电子设备。所述能伸长的热电材料包括能伸长的聚合物、以及与所述能伸长的聚合物混合在一起的热电结构体和导电材料。所述热电材料可应用于自发电的能穿戴的电子设备。
【IPC分类】H01L35/00, H01L35/24
【公开号】CN105280803
【申请号】CN201510289055
【发明人】白承铉, 徐大宇, 李东穆, 李相勋
【申请人】三星电子株式会社, 成均馆大学校产学协力团
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年5月29日
【公告号】US20150342523