智能手表靠体温供电、衣服变成随身电源，这些曾经只存在于科幻电影中的场景，正加速照进现实。中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队研制出一种“千疮百孔”的新型柔性热电薄膜，热电性能刷新同类材料的世界纪录，为可穿戴设备自供电、贴片式制冷等未来技术提供了关键材料支撑。相关研究成果3月6日在线发表于《科学》。
热电材料就像一位“能量魔术师”，能在热能和电能之间自由转换。它的魔法基于两种基本现象：当材料两端有温差时，它会直接发电，这叫“塞贝克效应”；反过来，给它通上电，材料就会一头热、一头冷，这叫“帕尔贴效应”。简单来说，它既能用温差发电，也能用电来制冷。整个过程不需要燃料，没有噪音，也没有污染，是典型的绿色能源技术。
与传统无机热电材料相比，聚合物材料具有质轻、柔性好、可溶液加工、适合大面积印刷等优势，是实现可穿戴设备自供电的理想选择之一。然而，长期以来，聚合物热电材料的性能提升却面临瓶颈。这里有个“鱼和熊掌不可兼得”的难题：要让电流跑得快，聚合物就得像晶体一样，内部分子排列整齐；要让热量传得慢，材料又得像玻璃一样，内部结构杂乱。这就像要求一扇门既隔音又透气，传统聚合物材料没法同时满足这两个条件。
IHP-TEP结构的设计思想与表征结果。
在这项研究中，研究团队想出了妙招：在乱糟糟的孔洞之间，给导电分子修“专用车道”。具体来说，他们把两种塑料混合后让它们自然“分家”，杂乱的孔洞负责打乱热量传递路线，狭窄的缝隙强迫导电分子排好队。这就好比在山岭间修高速公路——崇山峻岭拦住热量，平整车道加速电流。
这种结构显著抑制热传导，使热导率降低72%，同时，导电能力却提升了52%，成功实现了电-热输运的解耦和协同提升。更关键的是，它能像喷油漆一样喷涂成型，一次就能搞定。
研究显示，这种不规则多级孔结构的热电聚合物薄膜在343开尔文（约70摄氏度）下的热电优值最高达到1.64，超越了柔性无机热电材料的同温区性能。
这一研究打破了聚合物热电材料电荷输运与声子散射难以协同优化的传统局限，为柔性热电材料领域提供了新的发展路径。未来，随着相关技术的持续发展，利用体温和环境温差发电的柔性电子设备有望加速走进现实生活。
（中国科学院化学研究所供图）
智能手表靠体温供电、衣服变成随身电源，这些曾经只存在于科幻电影中的场景，正加速照进现实。中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队研制出一种“千疮百孔”的新型柔性热电薄膜，热电性能刷新同类材料的世界纪录，为可穿戴设备自供电、贴片式制冷等未来技术提供了关键材料支撑。相关研究成果3月6日在线发表于《科学》。
热电材料就像一位“能量魔术师”，能在热能和电能之间自由转换。它的魔法基于两种基本现象：当材料两端有温差时，它会直接发电，这叫“塞贝克效应”；反过来，给它通上电，材料就会一头热、一头冷，这叫“帕尔贴效应”。简单来说，它既能用温差发电，也能用电来制冷。整个过程不需要燃料，没有噪音，也没有污染，是典型的绿色能源技术。
与传统无机热电材料相比，聚合物材料具有质轻、柔性好、可溶液加工、适合大面积印刷等优势，是实现可穿戴设备自供电的理想选择之一。然而，长期以来，聚合物热电材料的性能提升却面临瓶颈。这里有个“鱼和熊掌不可兼得”的难题：要让电流跑得快，聚合物就得像晶体一样，内部分子排列整齐；要让热量传得慢，材料又得像玻璃一样，内部结构杂乱。这就像要求一扇门既隔音又透气，传统聚合物材料没法同时满足这两个条件。
IHP-TEP结构的设计思想与表征结果。
在这项研究中，研究团队想出了妙招：在乱糟糟的孔洞之间，给导电分子修“专用车道”。具体来说，他们把两种塑料混合后让它们自然“分家”，杂乱的孔洞负责打乱热量传递路线，狭窄的缝隙强迫导电分子排好队。这就好比在山岭间修高速公路——崇山峻岭拦住热量，平整车道加速电流。
这种结构显著抑制热传导，使热导率降低72%，同时，导电能力却提升了52%，成功实现了电-热输运的解耦和协同提升。更关键的是，它能像喷油漆一样喷涂成型，一次就能搞定。
研究显示，这种不规则多级孔结构的热电聚合物薄膜在343开尔文（约70摄氏度）下的热电优值最高达到1.64，超越了柔性无机热电材料的同温区性能。
这一研究打破了聚合物热电材料电荷输运与声子散射难以协同优化的传统局限，为柔性热电材料领域提供了新的发展路径。未来，随着相关技术的持续发展，利用体温和环境温差发电的柔性电子设备有望加速走进现实生活。
（中国科学院化学研究所供图）
3月18日，伴随着搬运车的轰鸣声，全国首个大规模清洁能源特高压直流输电工程的送端±800千伏特高压祁连换流站迎来了一位“新成员”——1号调相机转子，该换流站第7次年度检修工作 记者3月21日获悉，全球植物科学期刊《分子植物》刊载了中国科学家的最新研究，中国农业科学院作物科学研究所、国家南繁研究院与阿里达摩院（湖畔实验室）联合研发出全流程智慧育种平台，实现了育种数 3月21日，记者从陆军军医大学新桥医院获悉，该院普通外科开通甲乳结节AI早筛门诊，利用AI（人工智能）辅助诊断技术，成功为一名甲状腺乳头状癌患者成功实施手术提供了精准决策辅助。该院为重庆首家开通 “AI热潮”有人欢喜又有人忧：新兴市场遭资金外流！ 财联社3月20日讯(编辑 黄君芝)巴西亿万富翁、巴西金融公司Banco BTG Pactual SA创始人Andre Esteves表示，人工智能(AI)股票持续上涨导致发展中国家资本市场资金 一加Ace 3V刚发布，就被红米砍了一刀！随着昨天一加Ace 3V的发布，新一轮中端机的内卷终于拉开了序幕。 而且这电话售价居然还不增反降，直接1999起步。 先来回顾下它的配置，外观相比上一代有所变化，依旧是 3月25日6时左右将迎来水星东大距。这是水星今年第二次大距、首次东大距，也是公众尝试观测水星的好机会。届时，水星位于太阳东边，与太阳张角约为18.7度。以北京地区为例，在日落时，水星地平高度约为 。本文链接：新型柔性聚合物材料热电性能刷新世界纪录http://www.sushuapos.com/show-2-15512-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 可移动迷你磁共振 亮相上海大零号湾
下一篇： 脑机接口何时“飞入寻常百姓家”