随着智能手环、健康监测仪等可穿戴设备日益普及,续航短、充电繁琐成为用户痛点。北京大学雷霆教授团队近日在《自然》杂志发表突破性成果:全球首款“热电橡胶”材料问世,成功破解可穿戴设备供电难题,为智能设备装上“自给自足的心脏”,开启柔性电子新时代。

传统可穿戴设备供电面临“刚柔悖论”:无机材料发电效率高但脆硬难弯曲,有机材料柔软却性能衰减快。雷霆团队以“力—电—热”协同优化为突破口,研发出兼具柔韧性与高效发电能力的“热电橡胶”。该材料通过汉森溶解度参数筛选,将半导体高分子与柔性橡胶融合,构建纳米纤维网络骨架,既保持橡胶弹性,又为电流提供高速通道。引入偶氮类交联剂后,材料可拉伸850%并恢复90%原状,媲美天然橡胶;掺杂剂则大幅提升电导率,拉伸时性能不降反升。最终,其室温热电转换效率达0.49,超越现有柔性无机材料。
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