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智能手表或能用体温供电：中国科学院团队研发新柔性材料，可直接将热量转化为电能
9 小时前
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来源：IT之家
中科院化学所开发出柔性热电材料，可将热量转化为电能，为可穿戴设备供电。该材料通过多孔结构阻挡热量传递，提升电荷传输效率，热电优值达1.64，且可通过喷涂工艺大规模生产。
IT之家 3 月 9 日消息，据外媒 NotebookCheck 今日报道，全球超过 60% 的能源最终以废热形式散失。为此，中国科学院化学研究所研究团队开发出一种柔性材料，可以在不产生污染的情况下直接把热量转化为电能，成果登上了《Science》期刊。研究人员表示，这种不规则分级多孔热电聚合物能够利用人体散发的热量等环境温差，为智能手表等可穿戴设备提供持续电力。
热电材料要高效工作，必须同时满足两个条件：导电性能好，同时又要阻止热量快速散失。传统柔性塑料很难做到这一点。研究团队的解决办法是将聚合物与一种分离剂混合，随后再去除分离剂，从而形成遍布微米级和纳米级孔洞的多孔结构。
据IT之家了解，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、更加整齐，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，这种优化后的薄膜取得了创纪录的热电效率指标。在约 70°C 条件下，其热电优值达到 1.64，不仅超过此前聚合物材料 1.28 的纪录，也优于一些柔性无机材料。
研究人员表示，与许多高性能材料需要复杂制备工艺不同，这种薄膜可以通过类似报纸印刷的喷涂工艺进行大规模生产，成本也更低。
参考
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx9237
