全球能源利用效率长期面临挑战，数据显示超过六成能源最终以废热形式消散。针对这一难题，中国科学院化学研究所科研团队取得突破性进展，开发出一种新型柔性热电材料，可直接将环境温差转化为电能，相关成果已发表于国际顶级学术期刊《Science》。该材料有望为可穿戴设备提供自供电解决方案，减少对传统电池的依赖。
传统热电材料需同时满足高导电性与低热导性，这一矛盾特性限制了柔性塑料的应用。研究团队创新性地采用相分离工艺，通过将聚合物与特定分离剂混合后去除，构建出兼具微米级与纳米级孔洞的分级多孔结构。这种类海绵结构通过阻断微观热振动传递，使热损耗降低约72%，同时迫使聚合物分子形成有序排列，将电子迁移率提升超25%。
实验数据显示，在70°C温差条件下，该材料的热电优值达到1.64，不仅突破聚合物材料1.28的纪录，更超越部分柔性无机材料。这种热流与电流的有效分离机制，使材料在保持柔性的同时实现高效能量转换。研究人员特别指出，其制备工艺类似报纸印刷的喷涂技术，可实现卷对卷大规模生产，显著降低制造成本。
该材料已展现出在可穿戴设备领域的应用潜力。利用人体与环境的微小温差，即可为智能手表、健康监测贴片等设备持续供电。相较于传统热电材料需要复杂真空沉积工艺，这种聚合物薄膜的溶液加工特性使其更适用于柔性电子器件的集成制造，为物联网设备提供新的能源解决方案。
