快科技3月7日消息,近日,中国科学院化学研究所科研团队的最新研究成果登上国际学术期刊《科学》,其研发的特殊塑料热电薄膜材料,可通过人体与外界的温差实现热能发电,核心指标创下同类材料世界纪录。
这款塑料热电薄膜兼具塑料的柔韧性,可随意弯折,使用时一面紧贴人体、一面接触外界,依靠两面的温差完成热电转化,实现人体热量的高效收集与发电。
研发的核心难点,在于解决材料导电性与隔热性难以兼顾的行业难题——材料需具备良好导电性保障电子流动发电,又要拥有优异隔热性保住两侧温差,这两种特性本就相互矛盾。
科研团队以常见的碳基材料特性为突破口,发现木炭原子排列混乱隔热性好但导电性差,石墨原子排列规整导电性优但隔热性弱,这也是导电与隔热难以兼得的根本原因。
最终团队通过设计不规则多级孔结构破解难题,该结构整体类似海绵,布满大小、形状不一的孔洞,热量接触后会被层层阻隔无法散失,电子却能在内部的“绿色通道”中顺畅移动,让材料完美兼顾隔热与导电双重核心需求。
在穿戴安全性上,这款薄膜也做了全面防护设计,器件外层采用绝缘材质,薄膜内部可实现电子定向传输。
测试数据显示,薄膜贴皮肤、接触衣物均不会出现电流泄漏,彻底避免漏电、短路问题,内部导电结构仅负责将人体热量转化的电能,定向传输至待充电的电子设备。
在发电效率方面,科研团队还会继续优化,为智能手表、蓝牙耳机、手环这些小型随身设备充电,未来说不定还能给手机持续供电。



