我国科学家首创热电橡胶材料，破解可穿戴设备能源难题

8 月 15 日消息，据青岛科技大学今日新闻稿，该校高分子科学与工程学院刘凯教授团队开发出首个 N 型热电弹性体，即“热电橡胶”，为柔性电子学和可穿戴设备的能源采集技术提供了新方案，相关成果已于 13 日发布于国际顶级学术期刊《自然》。

传统热电器件一般采用无机热电材料，其侧重在于刚性结构下的应用，缺乏弹性和形状适应性，在可穿戴设备上应用受限。

针对该问题，刘凯与青岛科技大学华静教授团队开发出 N 型热电弹性体，这是一种兼具弹性、伸展性和热电转换能力的创新材料，为可穿戴设备能源采集技术开辟新方向。

刘凯表示，他们通过将均匀纳米相分离、热激活交联和定向掺杂三种策略结合，成功合成 N 型热电弹性体。这种材料展现出了卓越的拉伸性以及回弹性，拉伸应变可达 850%，可与传统橡胶媲美。同时其热电值在 300 开尔文温度（注：约 26 摄氏度）下可达 0.49，接近现有柔性或塑料无机热电材料的性能。

基于此成果，研究人员还开发出首台弹性热电发电机，能够直接与皮肤表面适配，保持较高的填充因子和较低的热阻，兼具高效的热电转换效率和优异舒适性、形状适应性，有望为可穿戴电子设备带来新应用。

相关论文链接如下：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09387-z