本报讯(记者刁雯蕙)近日,哈尔滨工业大学深圳校区教授张倩、毛俊、曹峰团队成功开发出纯无机热电气凝胶,为可穿戴电子器件的轻量化自供能技术提供了新思路。相关研究成果发表于《科学进展》。
随着智能可穿戴设备的迅猛发展,如何实现持续、轻便且高效的能量供给已成为学术界与产业界共同关注的核心问题。热电材料能够直接将人体或环境中的热能转化为电能,具有无运动部件、稳定可靠等优势,但传统无机热电材料普遍存在密度大、柔韧性不足、佩戴舒适性差等问题,难以满足可穿戴设备对柔性、贴合性与高效能量收集的综合需求。
针对这一挑战,研究团队创新性地提出了分步合成策略,以银气凝胶为前驱体,通过精确调控硒化反应过程,成功构建了基于硒化银纳米线的纯无机三维网络热电气凝胶。
研究团队进一步制备出高孔隙率和超低密度的硒化银热电气凝胶。该材料展现出优异的热电性能,室温热电优值达0.17,在383开尔文(K)时为0.24,最低热导率仅为每米每开尔文0.03瓦特,具备卓越的隔热能力。研究团队采用聚酰亚胺进行封装,在硒化银表面包覆纳米级聚酰亚胺薄层,大幅提升了材料的力学性能。
该研究为设计其他高性能无机柔性热电材料提供了普适性方法,不仅推动了热电材料向超轻、柔性化方向发展,更为下一代自供能可穿戴电子、软体机器人及仿生皮肤等前沿领域提供了关键材料基础与创新思路。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/sciadv.ady7679
《中国科学报》 (2026-01-16 第1版 要闻)