皮肤界面可穿戴设备：同步采集高熵体能并监测深层组织温度

提出一种基于皮肤接口的可穿戴平台，该平台采用热超结构设计，通过几何结构设计将自然分布的皮肤热量引导至一条定向的准一维垂直路径中。这种有序热流可从单一物理过程中获得双重协同效益：首先，它在热通量与电输出之间建立稳定且线性的关系，从而以临床级精度（误差＜0.2 °C）精确提取深部组织温度；其次，该受限热流路径可最大化热电元件两侧可利用的温度差，直接提升能量转换效率。为进一步将电输出提升至实用水平，集成了一种基于双模式蒸发机制、具有生物相容性且可重复使用的冷却水凝胶。该组件在不改变工程化热流几何结构的前提下，显著增强了温度梯度，使输出电压提升至120 mV，功率密度达45.7 µW·cm⁻²。采集到的能量由毫伏级启动电源电路管理，存储于超级电容器中，并用于驱动其他低功耗健康传感器。上述组件共同构成一个全集成系统，可持续进行多参数生理监测——其供电完全依赖人体结构热量，实现全自主运行。本研究由此建立了一套协同设计框架，将高熵皮肤热量转化为协同资源，同步支持传感与能量采集功能，推动了自维持型可穿戴健康平台的研发进程。

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