青岛科技大学教授研发新型热电材料研究成果在《Nature》发布

今日快讯 2025年08月14日 17:44 0 admin

中新网青岛8月14日电(胡耀杰张孝鹏)青岛科技大学14日发布消息称，该校高分子科学与工程学院教授刘凯携团队开发一种兼具弹性、伸展性和热电转化能力的热电材料“N-type thermoelectric elastomers(N型热电弹性体)”，为柔性和可穿戴设备等领域的能源采集技术发展开辟新方向。相关研究成果已发布在国际顶级学术期刊《Nature》。

随着可穿戴电子设备和软生物电子学的飞速发展，如何提供高效、灵活的能源解决方案已成为亟待解决的关键问题。热电发电技术作为一种能够将温差转化为电能的有效方式，已展现出广泛的应用前景。

然而，传统热电器件多采用无机热电材料，侧重于在刚性结构下的应用，缺乏弹性和形状适应性，在柔性和可穿戴设备中应用上受到显著限制。刘凯依托北京大学雷霆教授团队开发的N型热电弹性体为上述领域的能源采集技术发展开辟了新的方向。

N型热电弹性。(青岛科技大学供图)

N型热电弹性体展现出卓越的拉伸性以及回弹性，能够和传统的橡胶媲美。该材料的热电优值(ZT值)接近现有的柔性或塑性无机热电材料的性能，且不仅能改善拉伸性，还能促进均匀分布的半导体聚合物纳米纤维形成，从而提升电导率并降低热导率。

基于上述特点，刘凯依托北京大学雷霆教授团队制造了弹性热电发电机，展现出了驱动可穿戴电子设备和生物传感器的潜力。与无机热电器件不同，弹性热电发电机能够直接与皮肤表面适配，同时保持较高的填充因子和较低的热阻，这使得该器件能够兼具高效的热电转换效率和优异的舒适性、形状适应性，为柔性电子学和可穿戴设备的能源采集技术带来了新的解决方案。(完)