最近有个大消息,中国科学院化学研究所的朱道本院士和狄重安研究员带领团队搞出了个超级厉害的塑料薄膜。这个薄膜能直接把能量变来变去,让周围的废热都变成电能。我们平时用的很多设备都能用到它,比如可穿戴设备、贴附式制冷、物联网传感器。这个新材料叫“不规则多级孔结构塑料热电薄膜”,它的核心性能指标zT值突破了1.64,创下了柔性热电材料在这个温度范围内的世界纪录。它的原理就是利用塞贝克效应和帕尔贴效应,不需要燃料也没有噪音,就能发电和制冷。这样的话,在节能减排和绿色能源领域就会有很大的作用。因为这个材料是柔性的,所以可以贴在人体、衣服或者任何曲面上。它会悄无声息地把周围的废热转化成电能。但是以前的聚合物热电材料一直有个问题:想提高电导率就得牺牲热导率,两者很难兼顾。这次研究团队想出了个新招,他们给材料设计了一种特殊的结构:“多孔无序-狭道有序”双重结构。这个结构就像海绵一样有很多大小形状不一样的孔洞,还有纳米级的孔隙能帮助聚合物分子排列得特别整齐。这样一来热量就不容易传递过去了,但是电子还是能畅通无阻地跑。这就把电和热的传输分开了,提高了整体性能。这个材料用的是“聚合物相分离”方法制备的,还能兼容喷涂工艺一次成型。制作起来比之前简单多了。这次研究团队让聚合物热电材料的zT值超过了1.5这个大关,创造了新的世界纪录。未来这个技术前景广阔呢!只要有5℃到10℃的温差就能产生可观的电能啦!我们可以想象一下未来的生活:晨跑时戴的智能手表只要体温就能充电;夏天身上贴一片薄如纸片的贴片就能清凉一下;甚至还能把它织进衣服里变成移动电源。而且因为它制备成本低,在物联网时代还能给各种传感器持续供电呢!总之这次突破让我们看到了很多应用的可能性。