将人体热量转化为电能并非新想法——但长期以来——技术上的关键难题一直难以解决。中国科学院化学研究所的最新研究显示，通过新的材料设计思路，这个瓶颈有了实质性突破。问题的核心于两种材料特性往往相互牵制。热电器件要提高能量转换效率，需要同时具备两点：一是良好的导电性，让电子能够顺利流动并完成电能的产生与传输；二是良好的隔热性，以保持人体与外界的温差，而温差正是热电转换的驱动力。“既要导电又要隔热”的要求，在传统材料体系中很难兼顾。科研团队以常见碳材料为例说明这种矛盾。石墨和木炭都由碳原子构成，但因原子排列不同，表现截然相反：石墨结构规整，导电性强但隔热较弱；木炭结构无序，隔热更好但导电偏弱。这一对比直观表明了导电与隔热之间的天然拉扯。突破来自对微观结构的重新设计。团队采用不规则的多级孔结构，使薄膜呈现类似海绵的三维网络。大小不一、形状各异的孔洞会显著阻碍热量传导，降低热流通过材料的效率；而电子则可以在孔隙网络中形成相对顺畅的传导路径，实现更有效的电输运。通过这种结构设计，材料在导电与隔热两项需求之间取得了更好的平衡。该塑料热电薄膜柔韧性强，可弯折贴合人体不同曲面。使用时，一侧贴近皮肤，另一侧与外界环境接触，利用两侧温差发电，因此具备可穿戴应用潜力。安全性上，器件外层采用绝缘设计，薄膜内部的导电结构用于定向传输电子，保证电流沿设定路径流动。测试显示，无论直接贴附皮肤还是与衣物接触，都未发现电流泄漏，降低了漏电与短路风险。其内部导电结构主要用于将热电转换产生的电能输送至待充电设备，形成相对稳定的能量传输链路。应用前景上，该技术有望率先用于智能手表、蓝牙耳机、运动手环等小型随身设备供电。随着发电效率深入提升，未来也可能拓展到为智能手机等更高功耗设备提供更持续的补能方式，从而改善可穿戴设备的续航体验，并推动有关产品的能源使用方式发生变化。该成果发表于国际顶级学术期刊《科学》，显示我国热电材料研究上取得重要进展，也为绿色能源技术走向日常应用提供了新的可能。
从实验室成果走向商业化，热电材料仍需效率、成本、耐久性与规模化制造诸上继续攻关；这项研究为能量转换技术提供了新的材料设计路径，也表明了基础科研在关键原理与结构创新上的突破。在全球加速布局绿色能源技术的背景下，这类面向可穿戴场景的热电方案，正在把“人体充电”的设想一步步推向可用的技术形态。