中国科学院化学研究所朱道本院士和狄重安研究员团队联合国内合作者，成功研制出一种不规则多级孔结构塑料热电薄膜。该材料的核心性能指标热电优值（zT值）突破1.64，创下柔性热电材料同温区性能的世界纪录。这项成果为可穿戴设备、贴附式制冷、物联网传感器等技术的发展提供了关键材料支持。
热电材料能在无燃料、无噪音的情况下实现热能与电能的相互转换，基于塞贝克效应和帕尔贴效应。这种材料在节能减排和绿色能源领域具有重要意义。柔性热电材料不仅柔韧且可弯折，可以贴附在人体、衣物或任何曲面上，悄无声息地将周围的废热转化为电能。然而，长期以来聚合物热电材料面临高电导率与低热导率难以兼顾的问题，zT值远低于无机材料，成为其实用化的瓶颈。
为解决这一难题，研究团队创新性地构建了独特的“多孔无序-狭道有序”双重结构。这种材料整体像海绵般布满大小、形状各异的无序孔洞，纳米级孔隙帮助聚合物分子形成高度有序的排列。这一结构使热量难以传递，电子传输却畅通无阻，成功实现了电-热输运的解耦和协同提升。通过“聚合物相分离”方法制备该材料，并兼容喷涂工艺，大幅降低了制备难度。这款新型热电塑料薄膜实现了聚合物热电材料zT值超1.5的历史性跨越，创造了柔性热电材料的世界纪录。
未来，这项技术应用前景广阔。人体与环境存在5℃到10℃的温差就能产生可观电能。例如，晨跑时佩戴智能手表，仅靠体温就能给手表充电；炎炎夏日，一片轻薄如纸的贴片贴在皮肤上就能带来清凉；未来还能织入衣物成为“移动电源”。此外，凭借低成本制备优势，该技术可在物联网时代为传感器提供持续电能，柔性特点使其能够贴附在各种曲面，大大拓展了应用场景。此次突破不仅推动了聚合物热电材料迈入实用化门槛，还深化了对软物质材料热电转换规律的认知，为后续研究提供了清晰路线图。未来，普通的塑料有望变身微型发电站，让无处不在的废热成为宝贵能源。
