问题 可穿戴设备快速普及，但续航和维护成本仍是瓶颈；智能手表、健康监测贴片等设备需要轻量化、柔性化设计，频繁充电或更换电池不仅影响用户体验，也限制大规模应用。，全球每年超过60%的能源以废热形式流失，若能实现分散式回收，将对节能降碳和终端供能带来实际效益。 原因 柔性热电材料需同时满足“导电强、导热弱”的特性，长期以来存在结构性矛盾。热电材料能在热能与电能之间直接转换，是实现废热回收的关键技术之一。相比传统无机材料，聚合物等有机材料更柔软、可弯折，适合人体或复杂表面。但热电性能的核心指标——热电优值要求电导率高、热导率低并兼顾塞贝克系数，而聚合物内部相互作用较弱，传输机理复杂，难以实现电—热输运的同步优化。过去较长时间内，聚合物热电材料的热电优值多低于0.5，即便近年有所提升，仍面临与高性能无机材料竞争的压力，成为从实验室走向应用的主要障碍。 影响 “无序—有序”协同调控策略为柔性热电材料实用化提供了新思路。研究团队在同一薄膜中构建“多孔无序—狭道有序”的复合结构：通过引入多级孔洞扰乱热量传递路径，显著降低热导率；同时利用纳米孔隙限域效应诱导分子有序排列，提升电荷传输效率。实验结果显示，该薄膜热导率降低72%，载流子迁移率提升52%，热电优值达1.64，刷新了柔性聚合物材料的性能纪录。该突破证明，通过精细结构设计可在弱相互作用的有机体系中实现电—热输运协同优化。 对策 性能提升之外，规模化制备同样关键。以往高性能柔性热电薄膜依赖复杂工序，良率和成本压力大。本次研究采用类似“相分离”工艺构筑多级孔结构，与喷涂等工艺兼容，有望实现“一次成膜、快速制备”。这一方法提高了在大面积基底或复杂曲面上制备薄膜的可行性，为产业链的设备选型、成本控制和质量一致性提供了新选择。 前景 人体与环境间5—10摄氏度的温差为分散式发电提供了条件。将热电薄膜集成到腕带、贴片或服装中，可在不改变使用习惯的情况下实现低功耗供电。物联网领域同样潜力巨大，建筑外立面、管道等场景中的传感器若利用环境温差取电，可延长设备寿命并减少电池更换成本。然而，从材料到系统仍需解决长期稳定性、封装优化以及与低功耗电路的协同设计等问题。业内预计，随着工艺成熟和可靠性数据完善，柔性热电薄膜有望在可穿戴健康监测、分布式传感网络等领域率先落地应用。
能源问题的解决需要多维度创新。这项柔性热电材料的突破不仅展现了我国科研团队的创新能力，更为全球能源浪费问题提供了可行方案。从实验室到应用场景的跨越意义深远。随着后续研究和产业化的推进，该技术有望在能源回收、物联网等领域发挥重要作用，为绿色低碳能源体系贡献力量。