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中国科学家研制出新型热电聚合物薄膜 助力电子设备“永不断电”

2026-03-06 06:47   中国新闻网

  在可穿戴电子设备越来越广泛应用的情境下,人们对其实现“永不断电”持续工作的愿望日益强烈。

  中国科学家最新提出“无序中创造有序”新策略,并研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜(IHP-TEP),该柔性热电材料有望使电子设备“永不断电”的愿望成为现实。其核心性能指标热电优值在约70摄氏度时达到1.64,创造了柔性热电材料性能的同温区世界纪录。

本项研究研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜(IHP-TEP),图为该结构的设计思想与表征结果。中国科学院化学研究所 供图

  这项在高性能聚合物热电材料研制方面取得的重要进展,由中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队与合作者共同完成,相关成果于北京时间3月6日凌晨在国际学术期刊《科学》上线发表。

  国际重大科学难题和颠覆性技术

  随着智能手表、健康监测贴片等可穿戴电子设备的普及,频繁充电成为这些设备的共同痛点。若能利用体温和各种环境温差发电,则有望实现电子设备“永不断电”。

  热电材料是达成这一目标的关键材料,它可实现热能-电能的直接相互转换:当材料两端存在温差时,可直接将热能转化为电能,即“塞贝克效应”;反过来,通电后材料一端会变热,另一端变冷,即“帕尔贴效应”。

  这一特性使得高性能热电材料在废热回收、固态制冷等领域具有广阔应用前景,尤其适用于可穿戴设备、物联网传感器等新型电子产品的自供电需求,更被科学界认为是国际上的重大科学难题和颠覆性技术之一。

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