体温发电、衣物供电等曾经的科幻想象，正在逐步转化为现实应用。日前，中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队在热电材料领域取得重大突破，研制出一种新型柔性热电薄膜，其性能指标达到国际领先水平。涉及的研究成果已在国际顶级学术期刊《科学》上发表。 热电材料是一类能够在热能与电能之间实现相互转换的功能材料。当材料两端存在温度差异时，可直接产生电流，该现象称为塞贝克效应；反之，通过电流可使材料一端升温、另一端降温，这一现象称为帕尔贴效应。相比传统能源转换技术，热电材料具有无需燃料、运行无噪音、零污染等优势，是典型的绿色能源技术，在可穿戴设备、医疗器械、航空航天等领域具有广阔应用前景。 然而，长期以来，聚合物热电材料的性能提升存在结构性瓶颈。要使电流传输速度快，材料内部分子需要排列有序，类似晶体结构；但要使热量传导缓慢，材料又需要内部结构杂乱，类似玻璃结构。这两个条件看似相互矛盾，传统聚合物材料难以同时满足。 针对这一难题，研究团队采用了创新的材料设计策略。他们将两种塑料混合后，利用其自然相分离的特性，形成了不规则的多级孔结构。在这种结构中，杂乱的孔洞有效阻断热量传递路径，而狭窄的缝隙则强制导电分子有序排列，形成专属的电流通道。这一设计巧妙地实现了电热输运的解耦与协同优化。 实验数据充分验证了这一创新设计的有效性。新型热电薄膜的热导率相比传统材料降低了72%，而电导率却提升了52%，性能指标实现了显著跃升。在343开尔文（约70摄氏度）的工作温度下，该材料的热电优值达到1.64，超越了同温区柔性无机热电材料的性能水平，刷新了相关领域的世界纪录。 需要指出，这种新型热电薄膜具有优异的工程化特性。研究团队采用喷涂工艺进行成型，一次喷涂即可完成，大大简化了制造流程，为后续的产业化应用奠定了基础。这意味着该材料不仅性能先进，而且具有良好的可制造性和成本竞争力。 从应用前景看，这一突破为多个领域的创新应用开辟了新的可能性。在可穿戴设备领域，利用人体体温与环境温度的差异，可为智能手表、健康监测设备等提供持久的电力供应；在医疗领域，可用于精准的局部制冷治疗；在航空航天领域，可用于温度管理和能量回收。这些应用的实现，将大幅提升相关产品的功能性和用户体验。
从实验室突破到产业化落地，中国科学家柔性热电材料领域取得的这项世界纪录，体现了我国在新能源材料基础研究上的创新能力。随着"双碳"目标的持续推进和数字经济的高速发展，此类原创性科研成果将不断拓展绿色能源技术的边界，为构建清洁低碳的能源体系提供更多中国方案。未来，如何加快实现从材料创新到器件应用的跨越，将成为产学研各界共同关注的重要课题。