中新网北京3月6日电 ，在可穿戴电子设备越来越广泛应用的情境下，人们对其实现“永不断电”持续工作的愿望日益强烈。 中国科学家最新提出“无序中创造有序”新策略，并研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜(IHP-TEP)，该柔性热电材料有望使电子设备“永不断电”的愿望成为现实。其核心性能指标热电优值在约70摄氏度时达到1.64，创造了柔性热电材料性能的同温区世界纪录。 本项研究研制出一种具有不规则多级孔结构的新型热电聚合物薄膜(IHP-TEP)。
这项在高性能聚合物热电材料研制方面取得的重要进展，由中国科学院化学研究所朱道本院士、狄重安研究员团队与合作者共同完成，相关成果于北京时间3月6日凌晨在国际学术期刊《科学》上线发表。 国际重大科学难题和颠覆性技术
随着智能手表、健康监测贴片等可穿戴电子设备的普及，频繁充电成为这些设备的共同痛点。若能利用体温和各种环境温差发电，则有望实现电子设备“永不断电”。 热电材料是达成这一目标的关键材料，它可实现热能-电能的直接相互转换：当材料两端存在温差时，可直接将热能转化为电能，即“塞贝克效应”；反过来，通电后材料一端会变热，另一端变冷，即“帕尔贴效应”。 这一特性使得高性能热电材料在废热回收、固态制冷等领域具有广阔应用前景，尤其适用于可穿戴设备、物联网传感器等新型电子产品的自供电需求，更被科学界认为是国际上的重大科学难题和颠覆性技术之一。
新型热电聚合物薄膜的独特结构可协同调控声子-边界散射、声子-声子相互作用与尺寸效应等，使热导率降低72%。同时，孔的限域效应增强了分子有序组装，载流子迁移率最高可提升52%；在温度约70摄氏度时热电优值值最高达到1.64，超越了柔性无机热电材料的同温区性能。此外，该结构与喷涂技术相兼容，在大面积柔性发电方面具有重要应用潜力。
这一最新研究打破了聚合物热电材料电荷输运与声子散射难以协同优化的传统局限，为柔性热电材料领域提供了新的发展路径。未来，随着相关技术的持续发展，人们身边的“塑料”制品都有可能成为微型发电站和贴身空调，让废弃热量成为宝贵资源，使绿色能源无处不在，触手可及。
