中国科学家研制出新型热电聚合物薄膜 助力电子设备“永不断电”
中新社北京3月6日电 (记者 孙自法)随着可穿戴电子设备的广泛普及与应用,人们对其实现“永不断电”持续工作的愿望日益强烈。
中国科学家最新提出“无序中创造有序”新策略,并研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜(IHP-TEP),该柔性热电材料有望使电子设备“永不断电”的愿望成为现实,其核心性能指标热电优值还创造了柔性热电材料性能的同温区世界纪录。
这项高性能聚合物热电材料研制取得的重要进展,由中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队与合作者共同完成,相关成果于北京时间6日凌晨在国际学术期刊《科学》上线发表。
本项研究研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜,图为该结构的设计思想与表征结果。(中国科学院化学研究所供图)
随着智能手表、健康监测贴片等可穿戴电子设备的普及,频繁充电成为这些设备的共同痛点。若能利用体温和各种环境温差发电,则有望实现电子设备“永不断电”。而热电材料是达成这一目标的关键材料,它可实现热能-电能的直接相互转换。
有机热电材料兼具本征柔性与可溶液加工特性,可贴附于多种曲面,将人体热或环境的“废热”持续转化为电能。与传统的无机热电材料相比,聚合物材料具有质轻、柔性好、可大面积印刷等显著优势。
因此,高性能聚合物热电材料在废热回收、固态制冷等领域具有广阔应用前景,尤其适用于可穿戴设备、物联网传感器等新型电子产品的自供电需求,也被认为是国际重大科学难题和颠覆性技术之一。
在本项研究中,团队研制出具有不规则多级孔结构的热电聚合物薄膜,并建立相关协同调控新机制。该材料内部布满尺寸各异、形状不一、分布无序的纳米至微米级孔洞。这一结构可有效抑制热传导,显著提升电荷输运性能。
形象而言,该结构如同在崎岖山地中修建高速公路:无序孔洞迫使热量“翻山越岭”寸步难行,而有序分子通道则保障电荷“高速通行”,两者各司其职,互不干扰,成功实现电-热输运的解耦和协同提升。
研究团队称,新型热电聚合物薄膜的独特结构采用“聚合物相分离”方法构建,可协同调控使热导率降低72%。同时,该结构与喷涂技术相兼容,在大面积柔性发电方面具有重要应用潜力。
这项最新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,人们身边的“塑料”制品都有可能成为微型发电站和贴身空调,让废弃热量成为宝贵资源,使绿色能源无处不在,触手可及。(完)
记者从中国科学院金属研究所获悉,该所沈阳材料科学国家研究中心胡卫进研究员与合作者,提出利用缓冲层定量调控薄膜应变,延迟铁电薄膜晶格弛豫从而增强铁电极化强度的策略,成功揭示极化强度同铁电 据英国《金融时报》网站3月13日报道,科学家们已经在利用人工智能(AI)阐释人体所谓的“黑暗基因组”,并开发一种可能很强大的癌症检测、监测和治疗新方法。美国约翰斯·霍普金斯大学的研 3月22日消息,xiaomi集团的卢伟冰在微博上表示,xiaomiCivi 4 Pro有可能是2024年最轻薄的电话。这款电话的厚度仅为7.45mm,重量为179.3g。尽管拥有超轻薄的机身,但Civi 4 Pro仍搭载了一块容量为4700mAh 3月22日消息,根据huawei旗舰机型迭代策略,今年上半年将发布影像旗舰huaweiP70系列。然而,这两天一张流出的图片声称huaweiP70将于3月23日开始预售,并附有各个版本的具体售价。但据媒体报道,huawei相关 3月23日消息,据媒体报道,iPhone与百度公司已达成合作协议,百度将为苹果内置的生成式人工智能大模型提供技术支持。报道指出,iPhone生成式人工智能大模型的合作伙伴包含谷歌、百度、OpenAI等公司。国 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日,成人职业在线教育企业尚德机构(NYSE:STG)公布了其2023年第四季度及全年未经审计的财务报告。2023年第四季度,尚德机构净收入为5.42亿元(人民币,下 。本文链接:中国科学家研制出新型热电聚合物薄膜 助力电子设备“永不断电”http://www.sushuapos.com/show-2-15514-0.html
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