3月6日，中国科学院化学研究所的朱道本和狄重安团队在《科学》杂志上发表了他们的研究成果。他们开发出一种新的柔性热电薄膜材料，把这种材料的热电性能提高到了一个新的高度。这种新型材料用电池供电的智能手表、把衣服变成随身电源的场景给这些未来科技带来了希望。 热电材料像个能量魔术师一样，能够把热能和电能互相转化。它的魔法依赖于两种基本现象：“塞贝克效应”，当材料两端有温差时，直接发电；还有“帕尔贴效应”，给材料通上电，一边就变热，另一边变凉。说白了就是既可以用温差发电，也可以用电来制冷。这种过程不需要燃料，没有噪音也没有污染，非常绿色环保。 与传统无机热电材料相比，聚合物材料质量轻、柔性好，还可以用溶液加工，适合大面积印刷。然而长期以来，聚合物材料在性能提升上遇到了瓶颈。如果想要让电流跑快点，就得把分子排列整齐；如果想要让热量传导慢下来，就得打乱分子结构。这个矛盾长期困扰着研究者们。 这次研究团队把导电分子和杂乱孔洞结合在一起。他们把两种塑料混合后自然分开，让导电分子排列整齐行走，同时用杂乱孔洞阻碍热量传递。这样一来，既保持了良好的导电性能又抑制了热量传输。研究结果显示这种新型结构给材料带来了巨大改进：热导率降低72%，同时导电能力提升了52%。 这种薄膜薄膜的热电优值达到1.64，超越了柔性无机热电材料在同样温度下的表现。这次研究解决了聚合物热电材料电荷传输和声子散射难以协同优化的难题，为柔性热电材料领域提供了新方向。未来随着技术发展，利用体温和环境温差发电的柔性电子设备有望快速进入人们生活。 本次研究给科学家们展示了一个全新的解决方案：IHP-TEP结构设计思想与表征结果表明如何巧妙地解开了“鱼和熊掌不可兼得”的困境，给电子设备带来更广阔前景。