新材料兼具出色塑性變形能力與優異熱電性能

哈爾濱工業大學（深圳）材料科學與工程學院張倩教授、毛俊教授團隊在塑性熱電材料領域取得新突破：他們發現鉍化鎂單晶在室溫下兼具出色的塑性變形能力與優異熱電性能。相關成果10日發表在國際期刊《自然》上。

　　熱電材料能夠利用澤貝克效應和珀耳帖效應，直接實現熱能與電能的相互轉換。毛俊介紹，傳統高性能熱電材料多為無機半導體，在彎曲和拉伸狀態下易發生斷裂。而有機半導體材料通常具有良好的變形能力，但熱電性能普遍低于無機材料。

　　為解決這一難題，研究團隊制備出厘米級高品質鉍化鎂單晶。團隊研究發現，鉍化鎂單晶在面內方向壓縮應變超過75%，拉伸應變高達100%，這一數值相較傳統熱電材料高出一個數量級，且超過部分具有類似晶體結構金屬材料。

　　“鉍化鎂單晶可以在室溫下輕松實現彎折、扭曲等多種類型的塑性形變。”張倩介紹，優化后的鉍化鎂單晶在室溫下還表現出優異的熱電性能，優于目前的塑性半導體材料。

　　據介紹，該種塑性熱電材料可用于開發柔性熱電器件，主要面向人體體溫發電與體溫控制等應用場景。