北京大学科学家团队近日研发出一种类似橡胶的材料，该材料具备将体热转化为电能的能力。这一技术进步有望让下一代可穿戴电子设备实现持续自发电，摆脱笨重电池或频繁充电的束缚。
本征弹性TEG的制造与测量。图片来源：《自然》（2025）
研究团队称：“我们的热电弹性体融合了类似皮肤的弹性与高能量转换效率，为下一代自供电可穿戴设备奠定了基础。”
这种新材料基于热电原理工作，即利用温差产生电流。当材料一侧较热、另一侧较冷时，热侧电子能量更高，会自然流向冷侧，带电粒子的流动便形成了电流，且温差越大，产生的电能越多。
中国团队研发的特殊弹性聚合物复合材料，可借助人体持续散发的热量发电。人体皮肤温度恒定在37°C，而周围空气温度通常在20°C到30°C之间，新材料能捕捉这一温度差异并转化为电流。
科学家们在《自然》杂志发表的论文中介绍，这项技术的主要创新在于材料的橡胶般弹性。即便被拉伸至原始长度的150%，它也能恢复原状，还能承受超过850%的极端应变。
为改善材料的电性能，研究团队添加了一种名为N - DMBI的特殊掺杂剂。掺杂剂以极少量添加到材料中以改变其电性能，在此例中提高了材料的导电性，显著提升了材料将热能转化为电能的效率。
这一进展标志着n型热电弹性体取得重要突破。这类材料即使在机械应变下也能导电并保持导电性。此前，科学家们一直致力于研发兼具高弹性和良好导电性的弹性体。这种类似橡胶的弹性使其能完美贴合皮肤，有效收集体热并转化为电能。
该材料适用范围广泛，不仅可用于可穿戴设备，还适用于医疗患者的健康监测器，可作为贴片佩戴或集成到衣物中，也可用于植入式设备，持续利用体温发电。
