新材料兼具出色塑性变形能力与优异热电性能

记者11日从哈尔滨工业大学(深圳)获悉，该校材料科学与工程学院张倩教授、毛俊教授团队在塑性热电材料领域取得新突破:他们发现铋化镁单晶在室温下兼具出色的塑性变形能力与优异热电性能。相关成果10日发表在国际期刊《自然》上。

热电材料能够利用泽贝克效应和珀耳帖效应，直接实现热能与电能的相互转换。毛俊介绍，传统高性能热电材料多为无机半导体，在弯曲和拉伸状态下易发生断裂。而有机半导体材料通常具有良好的变形能力，但热电性能普遍低于无机材料。

为解决这一难题，研究团队制备出厘米级高品质铋化镁单晶。团队研究发现，铋化镁单晶在面内方向压缩应变超过75%，拉伸应变高达100%，这一数值相较传统热电材料高出一个数量级，且超过部分具有类似晶体结构金属材料。

“铋化镁单晶可以在室温下轻松实现弯折、扭曲等多种类型的塑性形变。”张倩介绍，优化后的铋化镁单晶在室温下还表现出优异的热电性能，优于目前的塑性半导体材料。

据介绍，该种塑性热电材料可用于开发柔性热电器件，主要面向人体体温发电与体温控制等应用场景。