Trots den fortsatta utvecklingen och kommersialiseringen av olika bärbara elektroniska enheter, som smarta band, framstegen med dessa enheter har dämpats av en stor begränsning, eftersom de regelbundet behöver laddas om. Dock, en ny teknik utvecklad av ett sydkoreanskt forskarlag har blivit ett hett ämne, eftersom det visar betydande potential att övervinna denna begränsning för bärbara elektroniska enheter.

Korea Institute of Science and Technology (KIST), eller KIST, meddelade att en forskargrupp ledd av direktör Jin-Sang Kim från Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials har utvecklat en högeffektiv flexibel termoelektrisk enhet som är kapabel att autonomt generera en del av den elektricitet som krävs för dess drift från kroppsvärme. Enheten som utvecklats av teamet har förbättrade värmeisoleringsförmåga, möjliggjort genom tillverkningen av den flexibla silikonföreningen (PDMS) till en svampliknande konfiguration, som sedan användes som ett ramverk för att innovativt förbättra enhetens prestanda.

Termoelektriska enheter kan generera elektricitet genom att utnyttja skillnaden i temperatur mellan de två ändarna av enheten, och har använts som miljövänliga elgeneratorer från källor som fordonsmotorvärme eller spillvärme från kraftverk. Omvänt, genom att istället lägga elektricitet på den termoelektriska enheten, ena änden av enheten kan kylas medan den andra genererar värme, gör att de även kan användas i temperaturkontrollsystem för små kylskåp, kylfolier för fordon, och halvledarutrustning.

Normala termoelektriska enheter har vanligtvis ett styvt keramiskt substrat som stöder den termoelektriska halvledaren, gör dem svåra att använda på böjda ytor, i flexibla termoelektriska anordningar, ett polymermaterial kapslar in den termoelektriska halvledaren, i motsats till ett keramiskt substrat, så att enheten lätt kan böjas. När en sådan anordning bärs på kroppen, elektricitet kan genereras autonomt, och den kan även potentiellt användas som en bärbar luftkonditionering. Som ett resultat, flexibla termoelektriska enheter har fått mycket uppmärksamhet inom området för bärbara elektroniska enheter. Dock, polymermaterialen som används för att producera det flexibla substratet har en hög värmeledningsförmåga, och kan därför inte blockera värme i båda ändarna av enheten. Följaktligen, de flexibla enheterna som hittills har producerats har haft den ödesdigra bristen att inte kunna prestera på en nivå som är jämförbar med kommersiella termoelektriska enheter med ett styvt substrat.

I strävan efter en lösning på detta problem, forskargruppen vid KIST tillverkade ett polymermaterial med svampkonfiguration, genom att först hälla en silikonföreningslösning på en sockerbit och låta lösningen stelna, och sedan lösa sockerbiten i vatten. Följaktligen, när sockerbiten löstes upp, utrymmet som hade upptagits av kuben förvandlades till en struktur bestående av mikroluftbubblor. Värmeisoleringsförmågan hos denna struktur var 50 % högre än konventionella material, gör att den effektivt blockerar värmeöverföringen. Teamet på KIST använde detta substrat som en stödram för att utveckla en flexibel termoelektrisk enhet som inte lider av någon prestandaförlust. Teamets enhet visade prestanda som var överlägsen befintliga flexibla termoelektriska enheter med mer än 20 %, och jämförbar med befintliga kommersiella enheter. Forskargruppen (inklusive de första medförfattarna:Dr. Sung-Jin Jung, Dr. Joonchul Shin) kunde framgångsrikt använda sin flexibla enhet för att tända en LED-lampa med kroppsvärme.

Direktör Jin-Sang Kim från Jeonbuk-grenen av KIST uttalade att "effektiviteten hos vår flexibla termoelektriska enhet höjdes till en nivå som är jämförbar med den för kommersiella termoelektriska enheter genom en enkel, billig process som kräver att man häller en lösning på socker och låter lösningen stelna." Han kommenterade också, "om vi använde ett tillräckligt antal termoelektriska enheter, det borde verkligen vara möjligt att producera smarta band som fungerar enbart på kroppsvärme."