讲座回顾 | 3D打印高性能热电材料在生物医学应用中的新机遇

发布时间:2026年3月27日

讲座回顾



3D打印高性能热电材料在生物医学应用中的新机遇







主讲人简介




     唐军,中科院高能所博士,四川大学原子核科学技术研究所、物理学院教授,教育部新世纪优秀人才,四川省学术与技术带头人,四川省增材制造技术协会副会长。先后在日本东北大学物理系、原子分子材料科学高等研究机构(WPI-AIMR)任博士后、外国人特别研究员(JSPS)和助理教授。2011年1月被引进至四川大学工作。目前主要从事“新材料+物理+增材制造+大数据”多学科交叉融合研究,近年来主要开展热电材料及温差发电制冷器件、钛合金3D打印研究工作,先后承担科技部国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、教育部新世纪人才基金、省部级项目20余项,在包括Physical Review Letter, Physical Review B(R), Advanced Materials, Cell Reports Physical Science, Nano Today, Advanced Science等国内外重要刊物上发表论文200余篇,论文被引4000余次。

主要内容




本次学术讲座围绕热电材料在固态制冷与温差发电领域的技术优势,聚焦增材制造(3D打印)为热电材料器件设计与制备带来的新可能,并重点介绍了唐军教授团队在该方向上的研究进展与跨学科思考。
报告从热电材料的基本原理切入,指出其作为半导体功能材料,在实现热能与电能直接转换方面具有无运动部件、无噪音、环境友好、易于控制等突出优势。近年来,随着可穿戴医疗、局部精准温控、植入式器件供电等生物医学需求的增长,热电材料的小型化、柔性化与定制化制备成为关键挑战。针对这一背景,唐军教授系统梳理了当前国内外在3D打印热电材料领域的主要研究进展,包括多种增材制造工艺(如挤出式打印、喷墨打印、激光辅助沉积等)在热电材料成型中的适用性,以及如何通过墨水配方、烧结工艺和结构设计来优化材料的ZT值与力学性能。此外,展示了近年来利用增材制造技术开展的多项探索:一是开发适用于热电材料的无模化、高精度成型工艺,实现传统工艺难以加工的复杂几何结构;二是通过异质材料共打印,探索热电器件与柔性基底的一体化集成;三是初步验证了微型热电器件在局部热管理、可穿戴温控贴片等生物医学场景中的可行性。讲座特别强调,推动热电材料走向生物医学应用,需要先进制造、材料科学、物理学与生物医学工程等多学科深度协同,增材制造为此提供重要技术桥梁。讲座结束后,与会师生围绕热电材料在生物体内的生物相容性、微型器件的输出功率与稳定性、以及从实验室研究到实际转化的路径等问题展开了交流。

本次讲座为理解热电材料与增材制造的交叉融合提供了系统视角,也为拓展其在生物医学领域的创新应用带来了新的启发。