据物理学家组织网报道，美国西北大学和密歇根州立大学的机械工程师合作开发出一种稳定的环保型热电材料，热电品质因数（ZT）创下世界纪录，达到2.2，可将15%至20%的废（余）热转换成电力，成为目前最有效的热电材料。这项研究结果发表在9月20日的《自然》杂志上。

    热电材料有着广泛的工业应用，包括汽车产业，可发挥从车辆排气管排出汽油的更多潜在能量（宝马正在通过从汽车排气系统捕获热量测试热电材料）；玻璃、制砖、炼油厂、煤炭和燃气电厂等重工业领域，以及大型船舶和油轮里持续运转的大内燃机等。这些领域的废热温度高达400摄氏度到600摄氏度，这个温度范围对于使用热电材料正是最有效点。过去的热电材料把热能转换为电能的效率都不高，大多只有5%到7%左右，这限制了热电材料的应用。

    新材料基于常用的半导体碲化铅，表现出的热电品质因数为2.2，热电转换效率达到15%至20%，这是迄今报告的最高效率。“好奇”号火星探测器采用的碲化铅热电材料的热电品质因数为1，效率只有这种新材料的一半。

    研究人员对碲化铅进行了一系列改造，先在其中加入钠原子，提高其导电性；然后在材料中引入纳米结构，即碲化锶纳米晶体，以减少电子散射，增加材料的能量转换效率。他们还通过更广泛的声子频谱散射穿过所有的波长，减少了散热，使热电转换效率提高了近30%。声子是一种振动能量的量子，每一个具有不同的波长。当热流经材料时，声子的频谱会被分散在不同的波长（短期、中期和长期）。

    研究人员说：“每次声子散射的热导率降低，就意味着转换效率的提高。”他们将分散短期、中期和长期波长的三种技术结合于一种材料里同时工作，这是第一次同时在频谱范围内分散所有的三种光。这种成功地集成全尺度的声子散射方法超越了纳米结构，是一种非常创新的设计，适用于所有的热电材料。（刘念摘编）

    韩国国立山林科学院林产专家李先英（音）博士宣称，利用从树木中提取的纤维素制作出锂离子电池隔离膜，从而成功地研发出了在树木的主要化学成分纤维素中提取锂离子电池核心材料隔离膜的技术。该研究成果的论文刊登在英国皇家化学学会发行的《材料化学杂志》上。

    李博士称，利用机械的方法，将纤维素转变成直径为20—30纳米大小的纤维素纤维，并调和有机溶媒和水的配合比与厚度，制造出纤维素纳米纸隔离膜。纤维素纳米纸分离膜的锂离子传导性优秀，并具有电气化学的安全性，在高温下也不会收缩，可用于多种电解液之中。李博士强调：“正因为纤维素的这种特质，才可以制造出高品质的锂离子电池。”

    据悉，目前大部分锂离子电池分离膜都是利用石油烯烃树脂——聚乙烯和聚丙烯制作的。山林科学院评价称：“利用从树木中可轻易获取的环保材料制作隔离膜，在科学层面上有很大的意义。”

    据山林科学院推算，截至2012年，锂离子电池的核心材料隔离膜在世界市场上的规模可达到1.2万亿韩元，因此期待该研究成果商用化后能获取相当一部分市场份额。（刘念摘编）

    澳大利亚与俄罗斯科学家首度研发出可以透过光来控制特性的超材料。这种新型的超材料是由包含电子线圈加上光电二极管的金属共振器所组成，未来可望应用在雷达与通讯系统上。

    10年前登场的超材料具有次波成的人造周期性结构，结构中包含微小的金属棒与金属环，在于特定波长范围内的电磁波照射下，能产生不寻常的反应，例如让光朝反方向偏折的负折射率。科学家已利用这种特性制作出超级透镜，能将光聚焦至比波长还小的区域，使光学显微镜的分辨率突破绕射极限。另一种应用则是所谓的隐形斗蓬。

    超材料通常有固定的结构，因此制成之后无法调整其特性。然而就在最近，由Ilya Shadrivov及Yuri Kivshar所领导的国立澳洲大学及国立信息、机械及光学研究大学(SPbNRU ITMO)研究团队，找到一个破解的方法。他们制作的超材料不单是以往的简单金属图样，而是包含线圈与光电二极管。

    该团队的超材料是以类似制作印刷电路板的方式，在金属板上制作铜质隙环共振器(split-ring resonator, SRR)数组。SPR由两个有缺口的铜环构成，半径为3.25 mm、幅宽0.5 mm、厚30 μm，间距为1 mm。两个铜环都有0.4 mm的缺口，内置光电二极管及线圈。他们队利用光电二极管照光所产生的电压来改变超材料的共振频率，因此得以调制材料的折射率，进而控制通过样品的微波偏折的方向。

    Shadrivov表示，根据他们的设计，若以强度随空间变化的光照射SPR数组，还能以不均匀的方式改变超材料的特性。这点可望用来制造可重新设定的碟型天线或反射镜(例如改变焦点或反射率)，以便在不同波长下操作。此种新结构可以用来制作能强烈吸收光的材料，或是特性能重新设定的隐形斗蓬。（刘念摘编）