中科院研发新型柔性材料:人体散热可转为电能
3月9日,IT之家援引外媒NotebookCheck报道称,全球范围内超过60%的能源最终以废热形式散失。针对这一能源浪费现象,中国科学院化学研究所团队成功研发出一款柔性材料,可在不产生污染的情况下直接将热量转化为电能,这项突破性成果已登上国际顶级期刊《Science》。
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高效的热电材料需要同时满足两个关键条件:既要具备优良的导电性,又要能有效阻止热量快速散失。传统柔性塑料材料很难兼顾这两方面特性。研究团队创新性地将聚合物与分离剂混合,随后去除分离剂,形成具有微米级和纳米级多孔结构的材料体系。
据了解,这种类似海绵的结构能够阻挡原本负责传递热量的微观振动,从而使热量损失降低约72%。
与此同时,多孔结构内部的狭小空间会迫使聚合物分子排列得更加紧密规整,从而形成更高效的电荷传输通道,使电子迁移率提升至少25%。
由于成功实现了热流与电流的有效分离,这种优化后的薄膜创造了热电效率的新纪录。在约70℃的工作条件下,其热电优值达到1.64,不仅超越了此前聚合物材料1.28的纪录,也优于部分柔性无机材料。
研究人员强调,与许多需要复杂制备工艺的高性能材料不同,这种薄膜可通过类似报纸印刷的喷涂工艺进行规模化生产,成本也更加可控。
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