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)
美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对 3月21日,由安徽省工业和信息化厅指导、中国光伏行业协会主办、阳光电源股份有限公司承办的“PAT2024爱光伏一生一世”先进技术研讨会在合肥举办。光储高压先进技术发布会现场。阳光电源股份有 记者3月21日获悉,商汤科技与遥感数据平台吉林一号网、四维地球、星图地球等展开合作,此举标志着“SenseEarth智能遥感云”平台数据源全面升级,将为行业用户提供更完善、精准的一体化的高分辨率 3月22日消息,中国互联网络信息中心(CNNIC)今天发布了《中国互联网络变化状况计算报告》。《报告》显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,较2022年12月新增网民2480万人,互联网普及率达77.5%。截 3月25日消息,去年huawei在Mate 60系列上首发了玄武机身架构,采用一体化金属机身,搭配上超耐用锦纤材质,使整机的抗挤压能力提高10倍,使用更放心。“玄武”是极其坚固的代表,huawei还在问界M9上采用了“ 随着无人驾驶技术的快速发展,无人车在城市配送、环卫清扫、安防巡逻等应用场景中已得到较好示范应用。3月22日,南京溧水经济开发区管委会与南京易咖智车科技有限公司联合举办“金陵智地 易启未 。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
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