我国科学家研发出人体热发电新型材料

央视新闻    2026-03-07 17:34:51

  把人变成“行走的充电宝”,有望从科幻走进现实。现在,科学家盯上了我们身上产生的多余热量,研发出一种特殊的塑料热电薄膜材料,可将热能转化为电能,给随身的电子设备充电,其核心指标创造了同类材料的最新世界纪录。这一成果昨天(6日)在国际学术期刊《科学》发表。

  中国科学院化学研究所科研团队最新研发的这款塑料热电薄膜,具备塑料的柔韧性,可以随意弯折。它一面紧贴人体,一面接触外界,靠两面的温差来发电,悄悄地把我们身上的热量变成电能。可要实现这一点,难度极大,这材料既要导电性好,电子才能顺利流动发电;又要隔热性好,身体的热量不会跑到外面去,才能牢牢保住两侧的温差。而这几乎是鱼和熊掌不可兼得的难题。

  就拿我们常见的石墨铅笔芯和木炭这两种材料来说,它们的主要成分都是碳,差别只在原子排列方式。木炭内部原子乱七八糟、排列混乱,可以隔热却导电性差,石墨原子排得整整齐齐,虽然能导电但是隔热又不好,这也正是导电和隔热几乎不可兼得的根本原因。那这款薄膜是怎么做到两者兼顾的?

  破解难题的关键就在于薄膜材料的不规则多级孔结构。它整体像块海绵,满是大小、形状不一的孔洞,热量遇上它就像碰到崇山峻岭,根本跑不出去;而电子却能在里面走“绿色通道”,顺畅移动不受阻,就这样让材料完美兼顾了隔热和导电。

  穿戴安全问题也无需担忧,器件外层绝缘,薄膜内部能定向传输电子。测试显示,贴皮肤、碰衣服都不会有电流漏出来,自然不会漏电、短路;而内部的导电结构,只负责把人体热量转化成的电能,传送到需要充电的设备上。

  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。

责任编辑:姜合秀