上海市嘉定区人民政府

据了解，无机非金属材料如陶瓷、玻璃、塑料等因其丰富的结构与功能特性得到广泛应用，但室温下它们通常表现为脆性，加工难度大且易断裂。相比之下，塑性材料更具韧性，能更好地承受变形和冲击。在电子和航天工业中，提高材料的柔性和可靠性，以增强其抗冲击和耐损伤能力，是当前材料发展的迫切需求。

“Ｂｉ２Ｔｅ３基材料是室温区域最好的热电材料，在固态制冷、精准控温和局域热管理等方面已实现广泛商业应用。但是，它们通常为脆性，在外力作用下易于开裂。”仇鹏飞研究员介绍，研究团队利用温度梯度法，成功制备出化学计量比精确调控的Ｂｉ２Ｔｅ３块体单晶，它可以被弯曲成环状等各种形状而不开裂，展现出优良的塑性变形能力。

研究表明，塑性Ｂｉ２Ｔｅ３单晶具有优异的热电性能，室温功率因子和热电优值分别达到３９．２μＷｃｍ−１Ｋ−２和０．８６，远高于已报道的塑性热电材料。在１０毫米弯曲半径下弯曲４００次后，材料热电性能几乎未发生变化。

此外，研究团队在此次研究中还制备了８对具有Ｙ型结构的柔性热电器件。在１９℃的环境温度下，将该器件佩戴于人体，获得的器件最大归一化功率密度为２．０μＷｃｍ−２，显著优于其他塑性热电材料的器件。“本次研究成果为材料科学和工程领域开辟了新的可能性。未来，我们将进一步探索脆性材料的塑性变形机制，开发有效的方法来控制和增强其塑性性能。”仇鹏飞说。