青島科技大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院近期傳來振奮人心的消息，劉凱教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功研制出一種革命性的新型材料——N型熱電彈性體，因其獨(dú)特的性能被形象地比喻為“熱電橡膠”。這一創(chuàng)新成果于8月13日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，為柔性電子和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域帶來了全新的能量收集方案。

傳統(tǒng)熱電器件主要依賴于無機(jī)材料，這些材料雖性能優(yōu)越，但往往缺乏足夠的彈性，難以適應(yīng)復(fù)雜多變的形變需求，從而限制了其在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用。為了解決這一難題，劉凱教授攜手華靜教授團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)不懈努力，終于開發(fā)出這款兼具彈性和熱電轉(zhuǎn)換功能的新型熱電彈性體。

據(jù)劉凱教授介紹，研究團(tuán)隊(duì)通過納米相分離、熱激活交聯(lián)和定向摻雜三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的巧妙結(jié)合，成功合成了這種熱電彈性體。在性能測(cè)試中，該材料展現(xiàn)出了驚人的拉伸和回彈能力，最高拉伸應(yīng)變可達(dá)850%，幾乎與傳統(tǒng)橡膠相媲美。更令人矚目的是，在室溫條件下（約26攝氏度），其熱電值達(dá)到了0.49，與現(xiàn)有的柔性或塑料無機(jī)熱電材料水平相當(dāng)。

基于這一突破性材料，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步制造出了首個(gè)彈性熱電發(fā)電機(jī)。這款發(fā)電機(jī)能夠緊密貼合人體皮膚表面，不僅具有較低的熱阻和較高的填充因子，還實(shí)現(xiàn)了高效熱電轉(zhuǎn)換與穿戴舒適性的完美結(jié)合。這一技術(shù)的成功應(yīng)用，預(yù)示著未來可穿戴電子設(shè)備將迎來全新的能源解決方案。

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