韓國研發「海綿碳管」熱電材料！可彎曲發電、續航力強 穿戴裝置新突破

韓國化學技術研究院（KRICT）的科研團隊近期發表一項突破性研究，成功開發出具有海綿結構的碳奈米管（CNT）複合熱電材料。這種創新材料不僅解決傳統有機熱電元件易脆、效率低的缺點，更能完美貼合各種曲面，為穿戴式感測器提供穩定電力來源。

研究主持人韓美貞博士與姜英勳博士特別採用獨家製程，將碳奈米管與碲化鉍銻（Bi_0.45Sb_1.55Te₃）結合成多孔泡沫結構。相較於傳統金屬基材的剛性熱電材料，這種「海綿碳管」不僅重量輕盈，更保有優異的機械柔韌性。

關鍵突破在於團隊首創的「粉末熱壓成型技術」——透過加熱填充粉末的模具，直接製作出立體泡沫結構，而非傳統的薄膜形式。同時研發特殊的孔隙填充工法，使熱電粒子能均勻分佈在碳管骨架中，大幅提升材料穩定度與發電效能。

實驗資料顯示，新型複合材料的熱電優值（zT）達到7.8×10^-3，是純碳管泡沫的5.7倍。實際應用測試中，當貼附在溫差21.8K的玻璃管上時，可產生15.7微瓦的電力，足夠驅動常見的穿戴裝置。

特別令人驚豔的是其耐用表現：經過上萬次彎折測試後，發電效能幾乎沒有衰減。整個製程僅需4小時即可完成，相比傳統碳管熱電材料動輒3天的製程時間，更展現出極佳的商業化潛力。

研究團隊預告，接下來將透過摻雜技術進一步提升轉換效率，目標在203年前實現量產。未來應用場域除穿戴裝置外，還可擴充套件至電池熱管理系統、AI資料中心等領域。

「這種可塑性極佳的新材料，為自供電裝置開創全新可能。」研究人員強調，這項技術突破將加速智慧衣著、自主式電子裝置的發展程序。

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