将人体散发的多余热量转化为电能，为随身电子设备充电——这一曾出现在科幻作品中的场景，正随着新型热电材料的突破逐渐走向现实。中国科学院化学研究所科研团队近日宣布，成功研发出一种兼具柔韧性与高效能的塑料热电薄膜，其核心性能指标刷新全球同类材料纪录，相关成果已发表于国际权威学术期刊。
传统热电材料长期面临“导电性”与“隔热性”难以兼顾的困境。以碳基材料为例，石墨因原子规则排列虽导电性强，但隔热性能差；木炭因原子无序排列虽能隔热，却几乎不导电。这种矛盾导致材料无法同时满足“锁住人体热量形成温差”与“保障电子顺畅流动发电”的双重需求，成为制约热电技术发展的关键瓶颈。
科研团队通过创新设计材料微观结构破解难题。新型薄膜采用不规则多级孔结构，整体呈现海绵状特征，内部布满大小不一、形状各异的孔洞。这种特殊结构使热量在传导过程中遭遇“迷宫式”阻碍，如同翻越崇山峻岭般难以逸散；而电子则可通过材料构建的“专用通道”自由移动，实现高效导电。实验数据显示，该材料在保持优异柔韧性的同时，成功将导电与隔热性能提升至国际领先水平。
针对穿戴安全性问题，研究团队采用多层复合设计：外层为绝缘材料，确保与皮肤或衣物接触时不会漏电；内层构建定向电子传输通道，仅允许人体热量转化产生的电能定向输送至充电设备。测试表明，即使薄膜直接贴合皮肤或与衣物摩擦，也不会产生电流泄漏或短路现象。
目前，该材料已实现为智能手表、蓝牙耳机等小型设备供电的初步应用。科研人员正持续优化发电效率，未来有望扩展至手机等更大功率设备的持续供电场景。这项突破不仅为可穿戴设备能源供应提供了新方案，更在医疗监测、户外作业等领域展现出广阔应用前景。
