近来，由我国科学院化学研讨所团队、北京航空航天大学团队与协作者研发出的一种高功能塑料基热电资料，不只质地轻软，还能使用温差发电。该资料在可穿戴动力器材等范畴具有极端严重使用远景，相关成果在世界学术期刊《天然》宣布。
当时，聚合物热电资料是全球新资料研讨的前沿范畴。美国国家科学院在其《资料研讨前沿：十年查询》陈述中，将聚合物热电资料列入2020—2030年资料研讨的重要方向之一。浅显地说，热电资料是指能使用两头温差驱动资料内部的电荷移动、发生电压发电的功用资料；反过来，假如给热电资料通电，电荷移动会吸收或开释热量，它又能完成一端变冷而另一端变热，然后加热和制冷。
热电资料的这两种“身手”都具有宽广的使用远景。使用环境热发电能够孕育新形态的能量供应链条，为物联网和健康监测等范畴的贴附式动力器材供应继续电力。例如，人类能将热电资料制作成精巧的腕带和色彩斑斓的热电涂料，使用体温或轿车表里的温差为手机、智能手表和可穿戴传感器等电子设备充电，让电力的供应无处不在。此外，使用热电资料制冷的技能正朝着便携式控温的方向开展。或许在若干年后，人类能身穿温度可调的服装，在炎炎夏日沉溺式享用“贴身降温”的高兴。
从上世纪开端，科学家就开端测验使用人工合成的聚合物（俗称塑料）来开展热电资料。塑料质地柔软轻盈，是可穿戴热电资料的抱负挑选之一，但要处理不少难题。比方，一般的塑料在传统意义上归于绝缘体，无法导电，更没方法完成热电转化。不过，科学家发现，通过化学掺杂的聚合物能够具有优异的导电才能，推翻了“塑料不能导电”的认知，为塑料基热电资料的开展供应了理论支撑。
虽然在原理上可行，高功能聚合物热电资料开展仍充溢应战。这主要是因为高功能聚合物热电资料需求一起具有三个特性：高热电转化才能、高电导率和低热导率。具体来说，抱负的热电资料既要像玻璃相同阻挠热量的传导，又要像晶体相同答应电荷自在移动，因而也被称为“声子玻璃—电子晶体”模型。
此次，我国科研团队研发的聚合物多周期异质结（PMHJ）热电资料，便是一种更挨近“声子玻璃—电子晶体”模型的热电塑料。这种结构能够形象地舆解为由两种口味蛋糕做成的多层夹心蛋糕，其间的夹心是两种蛋糕混合起来的。具体来说，这样一种资料使用两种不同的聚合物，构建了一个周期有序的纳米结构。按这种结构制备出来的薄膜最高热电优值（热电资料的中心目标）能够达1.28，达到了商品化资料在同温区的热电功能水平。一起，团队使用溶液法技能完成了PMHJ薄膜的大面积制备。
翻开一扇大门，最需求的是找到比较适宜的钥匙。PMHJ或许会成为翻开高功能塑料基热电资料的那一把钥匙。穿过这扇大门，科学家有望重新认识“塑料类软物质”的新功用特性和规则，拓宽人们的认知鸿沟，为相关范畴的基础研讨供应新的思路。柔性热电资料的使用研讨也将更为活泼，终究有望步入实用化年代，让人们提前享用“随身空调”和“贴身电力”带来的福利。咱们等待，“塑料”和“温差”的邂逅会使未来社会的“绿色动力”无处不在！
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