中国科学报讯(记者廖洋通信员李鲲鹏)青岛科技年夜学传授刘凯团队开发出首个N型热电弹性体,即“热电橡胶”,为柔性电子学及可穿着装备的能源收罗技能提供了新方案。相干研究结果近日于线发表在《天然》。
跟着可穿着电子装备及软生物电子学飞速成长,提供高效、矫捷的能源解决方案成为亟待解决的问题。作为一种能将温差转化为电能的有用方式,热电发电技能已经揭示出广漠的运用远景。一直以来,传统热电器件多采用无机热电质料,偏重在刚性布局下的运用,缺少弹性及外形顺应性,于柔性及可穿着装备中遭到限定。
针对于这个问题,研究职员依托北京年夜学传授雷霆团队及青岛科技年夜学传授华静团队的研究结果,开发出N型热电弹性体。这是一种兼具弹性、舒展性及热电转化能力的立异质料,为可穿着装备能源收罗技能斥地了新标的目的。
研究团队联合匀称纳米相分散、热激活交联及定向掺杂3种计谋,合成出N型热电弹性体。该质料揭示出卓着的拉伸性与回弹性,拉伸应变高达850%,能与传统的橡胶媲美。同时,其热电优值于300开尔文温度下可达0.49,靠近甚至逾越现有柔性或者塑性无机热电质料的机能。经由过程切确选择弹性体及掺杂剂的组合,研究职员不仅能改善质料拉伸性,还有能促成匀称漫衍的半导体聚合物纳米纤维的形成,从而提高质料电导率并降低热导率,打破热电质料没法兼具高效能与弹性可调性的枷锁束缚。
基在此,研究团队制造了首个弹性热电发机电,展示了于人体热能网络中的运用,并揭示了驱动可穿着电子装备及生物传感器的潜力。与无机热电器件差别,弹性热电发机电无需繁杂的互保持构,可以或许直接与皮肤外貌适配,同时连结较高的填充因子及较低的热阻,使该器件兼具高效的热电转换效率及优秀的恬静性、外形顺应性。
相干论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09387-z
《中国科学报》 (2025-08-19 第1版 要闻)
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