3月6日凌晨,中国科学院化学研究所的朱道本和狄重安团队带着团队里其他人,一起把研究成果公布在国际学术期刊《科学》上了。他们打造了一种特别的热电聚合物薄膜,把名字叫IHP-TEP。这个薄膜在343K的温度下创造了新纪录,热电优值达到了1.64。它的内部结构是千疮百孔的纳米级和微米级孔洞,形状大小不一,分布无序。这个薄膜给热量设置了阻碍,但是给电荷打开了快速通道。这种结构减少了热导率72%,同时提升了载流子迁移率52%。还有一个好处是它可以和喷涂技术兼容。这个研究的意义在于让电子设备不再频繁充电,比如智能手表、健康监测贴片等可穿戴设备。只要有体温和环境温差就能发电了。这种材料比传统无机热电材料有很多优点:轻、柔性好、还能大面积印刷。但是以前聚合物热电材料性能落后无机材料的原因是各性能参数互相影响难以单独调控。理想的热电材料应该是声子玻璃-电子晶体模型:对热量传输像玻璃那样无序,对电荷传输像晶体那样有序。这一次他们成功地实现了电-热输运的协同调控。狄重安研究员介绍说他们给无序孔洞装上有序分子通道,让热量翻山越岭而电荷快速通行。这种结构让IHP-TEP成为了柔性无机热电材料中同温区性能最佳纪录保持者。这项技术还能给我们的生活带来改变:让每一件塑料制品都能变成微型发电站和贴身空调。随着技术发展,绿色能源将会无处不在触手可及。中国科学院化学研究所团队通过这种新型策略设计出这种材料并通过实验验证其性能提升效果非常显著。这给可穿戴设备和物联网传感器提供了巨大发展空间并解决了充电问题这一难题。