青島科技大學傳來科研新突破，高分子科學與工程學院劉凱教授及其團隊攜手華靜教授團隊，在熱電材料領(lǐng)域邁出了重要一步。他們成功研發(fā)出首款N型熱電彈性體，這一創(chuàng)新成果被譽為“熱電橡膠”，并在國際頂級期刊《自然》上發(fā)表。

傳統(tǒng)熱電器件受限于無機熱電材料的剛性結(jié)構(gòu)，缺乏必要的彈性和形狀適應(yīng)性，因此在可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用一直面臨挑戰(zhàn)。而劉凱教授團隊研發(fā)的這款熱電彈性體，則完美融合了彈性、伸展性和熱電轉(zhuǎn)換能力，為可穿戴設(shè)備的能源采集技術(shù)帶來了全新的解決方案。

據(jù)劉凱教授介紹，他們通過巧妙結(jié)合均勻納米相分離、熱激活交聯(lián)和定向摻雜三種策略，成功制備出了這種N型熱電彈性體。該材料不僅具有出色的拉伸性和回彈性，拉伸應(yīng)變可達850%，媲美傳統(tǒng)橡膠；而且在300開爾文溫度下，其熱電值達到了0.49，性能接近現(xiàn)有的柔性或塑料無機熱電材料。

基于這一創(chuàng)新材料，研究團隊還進一步開發(fā)出首臺彈性熱電發(fā)電機。這款發(fā)電機能夠緊密貼合皮膚表面，保持高填充因子和低熱阻，同時兼具高效的熱電轉(zhuǎn)換效率和優(yōu)異的舒適性及形狀適應(yīng)性。這一成果有望為可穿戴電子設(shè)備的應(yīng)用開辟全新的領(lǐng)域。

熱電橡膠的成功研發(fā)，標志著青島科技大學在熱電材料領(lǐng)域取得了重大進展。這一創(chuàng)新成果不僅解決了傳統(tǒng)熱電器件在可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用難題，更為柔性電子學和可穿戴設(shè)備的能源采集技術(shù)提供了新的思路和方向。未來，這款熱電橡膠有望在智能穿戴、醫(yī)療健康等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。