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首尔大学新突破:扁平可穿戴薄膜电池,借人体热量为健康设备续航

时间:2026-03-21 22:46:30来源:快讯编辑:快讯

智能穿戴设备的续航问题一直是科技界关注的焦点。近日,首尔大学科研团队宣布成功开发出一种革命性的可穿戴薄膜电池,这种电池通过捕捉人体手臂热量实现横向发电,为智能手表、健康监测设备等小型电子产品提供了全新的供电解决方案。

传统热电发电技术虽能利用皮肤与环境温差产生电能,但受限于材料厚度与热传导特性,始终难以在保持设备轻薄的同时实现高效发电。当薄膜厚度不足时,人体热量会像穿透纸张般直接垂直散失,难以形成有效的冷热区域温差,导致发电效率低下。此前工程师们尝试通过折叠材料或构建三维柱状结构来增强热交换,但这些方法均以牺牲设备柔韧性与便携性为代价。

首尔大学团队提出的"伪横向热电发电器"设计彻底改变了这一困境。研究人员开发出可拉伸的硅胶基底材料,并在特定区域精准嵌入铜纳米颗粒作为导热介质。这种创新结构使人体热量不再垂直散失,而是沿着材料表面横向流动,在平面内自然形成冷热区域分布。通过模拟热流与电流呈直角分布的物理效应,仅凭结构设计便可在无需外部机械结构的情况下产生有效温差。

该技术突破性地将热电转换效率提升至新高度。实验数据显示,在模拟人体运动的测试环境中,2×2厘米的薄膜电池可持续输出稳定电流,足以驱动智能手表的基础功能。更值得关注的是,团队采用油墨打印工艺制造电池组件,这种类3D打印的技术不仅赋予产品高度柔韧性,更支持大规模工业化生产。

模块化设计是该技术的另一大亮点。研究人员将发电单元设计成标准积木模块,可根据不同穿戴设备的尺寸需求自由组合拼接。这种"乐高式"的组装方式既保证了供电系统的扩展性,又维持了设备整体的轻薄特性,为智能穿戴领域的产品设计开辟了全新思路。

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