正适合如今这样的严寒……可“穿”的下一代取暖器问世[解读科学]

by Kim Jonghwa

Published 04 Feb.2026 12:00(KST)

Updated 04 Feb.2026 13:58(KST)

open/close

在极端温湿度环境下也能稳定运行
韩国研究团队开发“可拉伸透明介电加热器”
基于离子凝胶电极…电压较现有技术降低80%
可应用于可穿戴设备和车辆

在极端温度和湿度环境下也能稳定运行的可拉伸透明加热器技术，已由韩国科研团队开发成功。该技术克服了现有水凝胶电极加热器在环境稳定性方面的局限，被评价为大幅拓展了其在可穿戴设备和智能环境控制等日常生活中的应用可能性。

韩国研究财团（NRF）4日表示，韩国技术教育大学（KOREATECH）教授 Bae Jinwoo 研究团队开发出了将非挥发性离子凝胶电极与高介电常数介电层相结合的“低电压驱动可拉伸透明介电加热器”。

为提升环境稳定性而采用非挥发性离子凝胶电极的高透明高伸缩性加热器。研究团队利用含有离子液体的离子凝胶电极，实现了透明且具有高伸缩性的加热器。该加热器在拉伸、扭转、弯折等机械形变以及高温高湿、低温低湿等极端环境下，仍能稳定保持发热性能，验证了其在可穿戴设备中的应用可能性。研究团队提供

近年来，随着可穿戴与智能电子设备需求的增加，同时具备可拉伸性和透明性的加热器技术愈发重要。然而，现有水系水凝胶电极介电加热器在低温·低湿或高温·高湿环境中，由于水分的蒸发与吸收，性能会急剧下降。

为解决这一局限，研究团队采用将非挥发性离子液体固定在高分子基体中的离子凝胶电极，并以共价键合方式设计了与其结合的高介电常数聚氯乙烯（PVC）凝胶介电层。通过这一设计，团队成功同时实现了可拉伸性、透明性与环境稳定性。

开发出的加热器在200伏电压下可达到80℃，相较于现有水凝胶电极加热器，电压节省效果约为80%。此外，在100伏这一相对较低的电压下，也能达到适合热疗的40℃，验证了其作为低电压可穿戴加热器的实现可能性。

利用高性能透明可伸缩加热器开发自主控温系统。研究团队将研制的透明可伸缩加热器应用于可随环境温度自动运行的自主热调节系统，在可穿戴加热器、智能温室、车窗防雾等技术领域证明了其实用性。研究团队提供

尤其是，该技术在4~80℃的温度范围和10~80%相对湿度的严苛环境条件下，也能在无性能衰减的情况下稳定运行，与在低温·低湿、高温·高湿环境中性能急剧下降的既有技术形成鲜明对比。

研究团队还在此加热器基础上构建了自律热管理系统。当周围温度低于设定目标温度时，加热器会自动启动。该系统已在可穿戴热疗加热器、智能温室、车辆玻璃除雾系统等场景中成功完成演示。

Bae Jinwoo 教授表示：“本研究的意义在于，利用基于离子凝胶的设计，克服了水凝胶电极在环境稳定性方面的极限”，“有望应用于下一代医疗健康、透明可拉伸电子系统、软体机器人等多种日常生活领域。”他同时补充称：“目前正在开展后续研究，以进一步降低驱动电压，从而应用于可直接接触皮肤的可穿戴设备。”

本研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团中坚研究项目，以及教育部第四阶段 BK21 项目的支持下完成。研究成果已于本月2日发表在材料领域国际学术期刊《Small》上。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。