3月6日北京时间,中国科学院化学研究所的狄重安研究员和朱道本院士,跟国内的其他同事们联手,终于搞出了一种新型塑料热电薄膜。这种材料的内部布满了形状不规则、大小不一的孔洞,不管是纳米级还是微米级的都有。这一设计思路就好比是在崎岖不平的山地上修高速路,无序的孔洞会让热量只能慢慢爬行,而有序排列的分子通道则保证了电子能够飞快地跑起来。科研团队通过在无序结构中创造有序的协同调控,既把热传导给大幅抑制住了,又显著提升了电荷传输的性能。这种材料创下了柔性热电材料同温区性能的纪录,给可穿戴发电设备、贴附式制冷器件以及物联网传感器的发展提供了材料基础。 这种新型塑料热电薄膜之所以厉害,是因为它能把热能直接变成电能。只要材料两端存在温差,就能发电;反过来给它通电,一边会热一边会冷。比起传统的无机材料,塑料做的热电材料最大的优点就是轻巧又柔软,做起来也便宜。但以前这类材料核心指标一直跟不上,导致很难大规模用起来。这次他们解决了一个大难题——怎么让材料既能高效传输电流,又能有效阻隔热量。 中国科学院化学研究所提供的照片展示了这一设计的效果。记者从该所了解到的信息表明,这种创新的研究成果已经被国际学术期刊《科学》正式刊登了出来。有了这种新材料,未来在废热回收和固态制冷这些领域,我们就能有更多的选择。