【北京招商】韩国蔚山科研团队用3D打印技术研制出超微型热电发电装置-北京产业园区

【北京招商】韩国蔚山科研团队用3D打印技术研制出超微型热电发电装置

所属地区：北京发布日期：2025年07月07日

韩国蔚山科学技术院联合研究团队利用3D打印技术成功研制出体积仅百微米级的超微型热电发电模块，该技术突破为微型能源器件领域开辟新路径，有望通过成果转化吸引产业链上下游资源，助力蔚山地区招商引资及相关产业升级。
（一）3D打印墨水技术是此次超微型热电发电模块研发的核心突破点。研究团队针对热电材料的特性，通过纳米技术手段精准调节墨水电子材料分子的表面电荷，同时加入特制活性剂以维持墨水在打印过程中的高粘度特性，确保能够稳定打印出所需的精细立体结构。这种3D打印墨水不仅是实现微型化制造的关键介质，其本身也是构成热电发电模块的主要功能材料。团队通过定制化设计的喷管装置实现微米级精度的喷墨控制，最终成功打印出灯丝形状的热电模块，其整体体积控制在百微米级别，展现了3D打印技术在微型复杂结构成型方面的独特优势。热电材料的选择与性能优化同样重要，研究中选用的高性能热电材料通过纳米尺度的结构调控，进一步优化了电导率与热导率的比例关系，为提升模块的热电转换效率奠定了基础。
（二）该超微型热电发电模块在性能与成本控制方面均表现出显著优势。在性能测试中，其电力密度和温差维持能力达到了当前同类研究的领先水平，能够在微小体积内实现有效的热能到电能的转换。与现有基于微电子机械系统（MEMS）技术制备的薄片形态热电发电装置相比，新研制的3D打印模块通过立体灯丝结构设计，增加了热电材料的有效长度和热交换路径，从而在发电效果上更优，且能够维持更大的温差。在成本方面，传统微型热电模块制造需经过光刻、蚀刻等复杂工艺，设备投资大、生产周期长，而3D打印技术可直接根据数字模型快速成型，材料利用率高，大幅简化了生产流程，降低了研发和制造成本。2023年，该研究成果因其在微型能源器件领域的创新性和应用潜力，被选为国际权威学术期刊《NatureElectronics》8月号封面论文，标志着该技术得到全球学术界的高度认可。
（三）超微型热电发电模块的成功研制为多个领域的能源供应问题提供了新的解决方案，具有广阔的应用前景。在物联网领域，分布在各类环境中的微型传感器网络对能源供应的小型化、长效性要求苛刻，该技术有望实现传感器的自主供能，减少对传统电池的依赖，降低维护成本。在医疗健康领域，植入式生物监测设备需要长期稳定的能源支持，超微型热电模块可利用人体体温与外界环境的温差持续发电，为这类设备提供可靠的能源保障，推动可穿戴医疗设备向微型化、智能化发展。韩国蔚山作为此次研究的核心所在地，正依托该技术成果强化在先进制造和新能源材料领域的科研实力，当地政府已将其纳入重点科技创新项目，通过政策扶持和平台搭建，吸引能源科技企业、电子制造企业参与技术转化，促进产学研深度融合，助力形成从研发到生产的完整产业链，为地方经济发展注入新动能。同时，该技术的推广应用也将推动全球微电子产业向低功耗、小型化方向加速升级。

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