记者从中国科学院化学研究所获悉,该所朱道本院士、狄崇安研究员与国内合作者共同研制出一种具有不规则多层孔结构的热电塑料薄膜。其核心性能指标创造了柔性热电材料在同一温区的性能记录,为可穿戴发电设备、联网冷却设备、物联网传感器等技术提供材料支撑。热电材料可以进行热能和电能之间的转换。如果材料两端存在温差,热能可以直接转化为电能。当电流通过时,材料的一端升温,另一端冷却。这一特性使材料热电材料在废热回收、固态制冷等领域具有广泛的潜在应用化等领域。与传统无机热电材料相比,高分子热电材料具有轻质、柔韧性好、制造成本低等优点。但长期以来,热电高分子材料的基本性能指标相对滞后,成为限制其实际应用的一大瓶颈。考虑到热电材料同时实现高效电流传输和有效排热的困难,科研团队创新性地提出了协调控制的概念,以创造混沌秩序。研究小组开发了一种新型热电塑料薄膜,里面充满了不同尺寸、形状和不规则分布的纳米到微米尺寸的孔,可以显着阻碍热传递。同时,纳米级孔隙促进聚合物分子有序排列,大大提高了电荷传输性能。热电塑料薄膜结构的设计思路及表征结果。 (中科院化学研究所供图) 研究人员表示,这一设计就像在陡峭的山脉中修建一条道路。无序的分子通道确保电子“快速通过”,而无序的空穴则迫使热量“越过山脉”。据报道,相关成果于北京时间3月6日发表在国际学术期刊《科学》上。 (新华社记者 刘震 胡哲)
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