中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所朱道本院士、狄重安研究員團(tuán)隊(duì)研制出一種“千瘡百孔”的新型柔性熱電薄膜，熱電性能刷新同類材料的世界紀(jì)錄，為可穿戴設(shè)備自供電、貼片式制冷等未來(lái)技術(shù)提供了關(guān)鍵材料支撐。相關(guān)研究成果3月6日在線發(fā)表于《科學(xué)》。

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)想出了妙招：在亂糟糟的孔洞之間，給導(dǎo)電分子修“專用車道”。具體來(lái)說(shuō)，他們把兩種塑料混合后讓它們自然“分家”，雜亂的孔洞負(fù)責(zé)打亂熱量傳遞路線，狹窄的縫隙強(qiáng)迫導(dǎo)電分子排好隊(duì)。這就好比在山嶺間修高速公路——崇山峻嶺攔住熱量，平整車道加速電流。這種結(jié)構(gòu)顯著抑制熱傳導(dǎo)，使熱導(dǎo)率降低72%，同時(shí)，導(dǎo)電能力卻提升了52%，成功實(shí)現(xiàn)了電-熱輸運(yùn)的解耦和協(xié)同提升。更關(guān)鍵的是，它能像噴油漆一樣噴涂成型，一次就能搞定。

研究顯示，這種不規(guī)則多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的熱電聚合物薄膜在343開(kāi)爾文（約70攝氏度）下的熱電優(yōu)值最高達(dá)到1.64，超越了柔性無(wú)機(jī)熱電材料的同溫區(qū)性能。

這一研究打破了聚合物熱電材料電荷輸運(yùn)與聲子散射難以協(xié)同優(yōu)化的傳統(tǒng)局限，為柔性熱電材料領(lǐng)域提供了新的發(fā)展路徑。未來(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，利用體溫和環(huán)境溫差發(fā)電的柔性電子設(shè)備有望加速走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活。