我国科学家研发热电弹性体“热电橡胶”，赋能可穿戴设备能源采集
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2025-08-17 00:40:34
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青岛科技大学传来科研新突破，高分子科学与工程学院刘凯教授及其团队携手华静教授团队，在热电材料领域迈出了重要一步。他们成功研发出首款N型热电弹性体，这一创新成果被誉为“热电橡胶”，并在国际顶级期刊《自然》上发表。
传统热电器件受限于无机热电材料的刚性结构，缺乏必要的弹性和形状适应性，因此在可穿戴设备上的应用一直面临挑战。而刘凯教授团队研发的这款热电弹性体，则完美融合了弹性、伸展性和热电转换能力，为可穿戴设备的能源采集技术带来了全新的解决方案。
据刘凯教授介绍，他们通过巧妙结合均匀纳米相分离、热激活交联和定向掺杂三种策略，成功制备出了这种N型热电弹性体。该材料不仅具有出色的拉伸性和回弹性，拉伸应变可达850%，媲美传统橡胶；而且在300开尔文温度下，其热电值达到了0.49，性能接近现有的柔性或塑料无机热电材料。
基于这一创新材料，研究团队还进一步开发出首台弹性热电发电机。这款发电机能够紧密贴合皮肤表面，保持高填充因子和低热阻，同时兼具高效的热电转换效率和优异的舒适性及形状适应性。这一成果有望为可穿戴电子设备的应用开辟全新的领域。
热电橡胶的成功研发，标志着青岛科技大学在热电材料领域取得了重大进展。这一创新成果不仅解决了传统热电器件在可穿戴设备上的应用难题，更为柔性电子学和可穿戴设备的能源采集技术提供了新的思路和方向。未来，这款热电橡胶有望在智能穿戴、医疗健康等领域发挥重要作用。
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