3月6日,中国科学院化学研究所牵头的科研团队公布了一项重要成果。他们通过创新调控方式,给塑料热电薄膜增加了不规则多级孔结构,这一IHP-TEP薄膜在可穿戴发电、贴附式制冷和物联网传感等领域展现了巨大潜力。这个新型材料有望解决60%能源以废热形式散失的问题,成为节能减排的重要帮手。 想想看,未来晨跑时戴的智能手表可能再也不用充电了,只要体温就够它一直运作。到了夏天,一片轻薄如纸的贴片贴在身上就能让人感到清凉。这些科幻场景正在加速变为现实。 热电材料就像是个能量魔术师,能把热能变成电能,过程中不需要燃料,也没噪音和污染。柔性热电材料柔软可弯曲,可以贴在人身上、衣服上或者任何曲面上,默默地把周围的废热转成电用。 理想的材料既要像金属那样导电快,又要像玻璃那样隔热好,科学家把这种理想状态叫做“声子玻璃——电子晶体”。这次研究团队提出了一种新的思路,在混乱中寻找秩序。他们就像在崎岖的山上修公路一样,让热量不得不翻山越岭走得很慢,而电子则在专门的通道里畅通无阻。 这次新做出来的薄膜在同温区性能上达到了世界纪录。跟以前做高性能柔性热电材料要重复100次工艺不一样,这个新技术非常简单——只要像喷漆一样喷一下就能成型,或者像印报纸一样大面积低成本生产。这就意味着以后有可能直接把这种材料织进衣服里做移动电源。 之前大家觉得有机材料很难同时把电和热导好,但这次研究突破了这个限制,让聚合物热电材料真正能用起来。这个发现让科学家们更清楚地认识了软物质材料怎么转换能量。最重要的是,团队建立了一套系统的研究方案,给以后的工作指明了方向。