柔性热电材料在这个温度段的世界纪录

话说中国科学院化学研究所那边传出了个大消息,朱道本院士带着狄重安研究员搞出了个新花样。他们这帮人联合国内的合作伙伴,愣是把一种不规则的多级孔塑料薄膜给弄成了“能量转换器”。 你们听说过热电优值(zT值)吗?这东西就是衡量材料转换能量效率的指标。这回这团队研制的材料,这个指标居然达到了1.64,直接打破了柔性热电材料在这个温度段的世界纪录。这个成果特别牛,能给可穿戴设备、贴附式制冷、还有物联网传感器这些技术提供关键的材料支持。 热电材料其实就是能让热能和电能相互转换的“魔术师”,靠着塞贝克效应和帕尔贴效应,不用燃料也没噪音就能发电和制冷。 过去的柔性热电材料虽然柔软能贴在人身上或任何曲面上,还能把废热变成电,但有个大难题一直让人头疼:高电导率和低热导率这两样好东西没法同时兼得。这回团队就想了个办法,弄出了一种独特的“多孔无序-狭道有序”双重结构。 这种材料看起来像海绵一样布满了大小不一的孔洞,但纳米级的空隙却能像模具一样让聚合物分子排列得特别整齐。这样一来热量不容易传递,电子跑起来就顺畅了很多。 他们还专门开发了一种“聚合物相分离”的制备方法,直接用喷涂就能一次性成型。相比以前的技术,这招不仅省事儿还便宜。 这种新型薄膜不仅把聚合物热电材料的zT值干到了超过1.5,还把这个世界纪录给刷新了。 以后咱们身上只要有个5℃到10℃的温差,就能产生不少电能。你可以想象戴着智能手表晨跑,光靠体温就能把手表充满电;大热天贴个薄薄的贴片在皮肤上就凉飕飕的;或者是把这玩意儿织进衣服里变成“移动电源”。 因为成本低好加工,这技术还特别适合给物联网的传感器供电。它柔软的特性让它能贴在任何曲面上用起来很方便。 这一次突破不光让聚合物热电材料实用化有了盼头,也帮我们更懂软物质材料是怎么转换能量的。 照这个趋势下去,普通的塑料说不定以后就能变身成微型发电站了。