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长久以来,“续航焦虑”困扰着可穿戴消费电子、植入式医疗领域。但现在,中国科学家的一项重磅研究,正在让“人体自带充电宝”从科幻走进现实——只需利用体温与环境的微小温差,就能为智能设备持续供电。
2026年3月6日,中科院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队在《科学》发表成果,研发出不规则多级孔结构塑料热电薄膜(IHP-TEP),其热电优值(zT值)达1.64,创下柔性热电材料在人体适用温区的性能世界纪录。
人体热发电核心是塞贝克效应,要让热电转化效率高,材料需兼具高电导率和低热导率,但传统材料难以兼顾。此次研发的IHP-TEP薄膜,通过微观结构创新,实现电导率与热导率的解耦调控。其海绵状不规则多级孔结构锁住温差,孔隙引导分子有序排列提升电导率,发电效率大幅提升。
该材料还兼容喷涂工艺,操作极简,像喷漆一样一次成型;柔性耐造,经1万次弯曲测试性能稳定;安全可靠,生物相容性优异;成本可控,兼容规模化生产。
这项技术应用前景广阔:在可穿戴消费电子领域,能为智能手表、手环等提供24小时稳定电力,户外装备喷涂后可应急供电;在植入式医疗设备方面,可让设备终身自供电,消除二次手术风险,还能用于皮肤贴附式监测设备;在环保上,利用“废热”发电零碳排放,减少锂电池生产与废弃量。
目前,该材料发电功率能满足小型低功耗设备需求,要用于高功率设备还需提升功率密度。产业化方面,团队已与企业合作,预计3-5年可穿戴消费电子率先上市,植入式医疗设备5-10年落地。这一技术将让生活更便捷、有温度。
审核编辑 黄宇
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