我国科学家在柔性热电材料上搞出了大突破

听说了吗?塑料薄膜能把能量变出来了!我国科学家这回在柔性热电材料上搞出了大突破。记者刚从中国科学院化学研究所打听到,他们的朱道本院士和狄重安研究员带着团队,联合国内的专家一起合作,把不规则多级孔结构的塑料热电薄膜做出来了。关键是这个材料的核心性能指标热电优值(zT值)一下子突破了1.64,把柔性热电材料的世界纪录给打破了。这下子可好了,可穿戴设备、贴附式制冷还有物联网传感器这些技术发展,这下子都有了坚实的材料基础。 热电材料简直就是能量魔术师,热能和电能之间互相转换全靠它。塞贝克效应和帕尔贴效应这两个物理效应一配合,发电和制冷就能悄无声息地搞定。节能减排、绿色能源这方面,它的意义那可是相当大。柔性热电材料不仅柔软还能弯折,可以直接贴在人体或者曲面上,把周围的废热变成电能。虽说聚合物热电材料在贴附人体、曲面这些场景里回收废热很理想,但以前有个大难题:“高电导率”和“低热导率”老是搞不定。因为大家总是顾此失彼,zT值一直比无机材料低很多,成了实用化的拦路虎。 为了解决这个鱼与熊掌不可兼得的问题,研究团队想了个新招。他们把“多孔无序”和“狭道有序”的双重结构给弄出来了。这个材料整体看起来像海绵一样乱乱的、坑坑洼洼的,但里面纳米级别的孔隙却像个模子一样,把聚合物分子给排得整整齐齐。热量想跑都跑不掉,电子倒是畅通无阻。这么一来,电和热就分开输送了。 研究团队用“聚合物相分离”的办法把材料做出来了,兼容喷涂工艺还能一次成型。以前做这种材料多难啊!这次可是比以前容易太多了。这款新型热电塑料薄膜让聚合物热电材料的zT值一下子突破了1.5的门槛。以后这个技术用的地方多着呢!人体跟环境有个5℃到10℃的温差就能产生不少电能呢!想象一下未来世界吧:晨跑的时候戴着智能手表不用充电了;夏天皮肤贴个薄片就能凉快下来;以后衣服上还能织进这种材料当移动电源用。再加上这玩意成本低、制备容易,在物联网时代给传感器供电简直就是小菜一碟。