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利用温差塑料也能发电 高性能塑料基热电材料研制成功

发布时间: 2024-08-05 10:23:37 |   作者: 产品展厅

  在很多人看来,塑料是不能导电的。但实际上很多塑料也能导电,这种塑料被称为导电聚合物。科学家们发现,让这种导电聚合物薄膜出现温差,它就可以发电,这就是聚合物热电材料。我国科学家近日在这一领域取得重要进展,提出并构建了聚合物多周期异质结(PMHJ)热电材料,有望大幅度的提高材料的热电性能,从而为高性能塑料基热电材料的研究提供全新思路。

  这一成果由中国科学院化学研究所朱道本/狄重安研究团队、北京航空航天大学赵立东课题组及国内外其他7个研究团队合作完成,相关论文发表在7月24日晚出版的国际学术期刊《自然》上。

  当人们认识到塑料能够导电后,其柔性、易加工和低成本等特点,让光彩夺目的柔性显示屏走进了日常生活。“很多导电聚合物可当作热电材料,当对这样一种材料施加温度差时,材料两端会产生电动势;当在这种材料两端构建导电回路并施加电压时,材料两端也会产生温度差。”文章通讯作者、中国科学院化学研究所研究员狄重安介绍。基于这些现象,美好的应用前景出现了——贴附式和可穿戴的绿色能源、能控制温度的服装……但这些功能的实现还需要发展高性能的聚合物热电材料。这是目前材料科学的前沿热点和最具挑战的方向之一。

  到目前为止,现有聚合物材料的室温区热电优值远低于商品化无机热电材料的性能。

  研究人员介绍,这种新发明的PMHJ热电材料,利用两种不同的聚合物构建周期有序的纳米结构,其中每种聚合物的厚度均小于10纳米,两种材料的界面约为2个分子层的厚度,并且界面层内部呈现体相混合的特征。这一纳米限域的结构有望大幅度的提高材料的热电性能,从而为高性能塑料基热电材料的研究提供全新思路。在接下来的实验中研究人员发现,PMHJ结构具备优秀能力的普适性,其加工方式与溶液法制备技术兼容,在柔性供能器件方面具备极其重大应用潜力。

  这一研究打破了现有高性能聚合物热电材料不依赖热输运调控的认知局限,为塑料基热电材料领域的持续发展提供了新路径。研究人员介绍:“用体温为手机充电,让篝火成为野营的电力之源……或许在不久的将来,这样一种材料能够产生各种触手可及的清洁能源。”

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  8月1日21时14分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将卫星互联网高轨卫星02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。卫星互联网高轨卫星02星由航天科技集团五院抓总研制。

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  钟崴提到的“工作”,即宁夏回族自治区银川市选聘“周末工程师”活动。银川市此次选聘的“科技副总”和“周末工程师”,合作企业共93家,涉及新材料、新能源、装备制造等多个产业领域。

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  31日,国家中医药管理局召开新闻发布会,介绍《中医药标准化行动计划(2024—2026年)》及中医药标准化工作进展。在中医药国际标准方面,国际标准化组织中医药技术委员会(ISO/TC249)已发布中医药国际标准112项,包括中医术语类、医疗器械类等内容。

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