松开用于物联网设备充电的塑料

发布时间: 2020-08-25 17:40:03 来源:

由名古屋大学应用物理学家田中久昭领导的研究人员在《科学进展》杂志上发表的一篇研究报告指出,塑料聚合物中的原子解链可以提高其导电能力。这种见解可以帮助加速为大量物联网设备开发可穿戴电源。

预计未来的“智能”社会将包含大量通过互联网互连的电子设备:所谓的物联网。科学家一直在寻找利用人体热量为某些类型的微型设备和传感器充电的方法。但这需要轻巧,无毒,可穿戴且灵活的热电发电机。

可以导电的塑料(称为导电聚合物)可以满足这一要求,但是需要提高其热电性能。它们的薄膜具有高度无序的结构,由晶体和非晶体部分形成,因此众所周知,很难理解其性能并因此找到优化性能的方法。

田中与日本的同事合作,了解了一种称为PBTTT的高导电噻吩基聚合物的热电性能。他们用薄的离子电解质凝胶添加或“掺杂”了聚合物,已知该凝胶可改善导电性。当施加特定电压时,凝胶仅能成功渗透聚合物。

他们使用各种测量技术来了解掺杂时聚合物的电子和结构变化。他们发现,没有电解质凝胶,PBTTT链会高度扭曲。用临界量的电解质掺杂它可以解开链,并在其结晶部分之间建立连接,从而改善电子传导性。

科学家报告说,这种相互连接的导电网络的形成决定了聚合物的最大热电性能,他们在这项研究中能够独特地观察到。

他们现在正在研究通过材料设计和改变制造条件来优化薄膜导电聚合物的热电性能的方法。

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