全球能源利用效率問題一直是科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示，超過六成的能源最終以廢熱形式白白流失，這一現(xiàn)狀促使科研人員不斷探索新型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所取得突破性進(jìn)展，其研發(fā)的柔性熱電材料登上國際頂級期刊《Science》，為解決能源浪費(fèi)問題提供了創(chuàng)新方案。

傳統(tǒng)熱電材料面臨兩難困境：既要保證良好的導(dǎo)電性，又需抑制熱量快速傳導(dǎo)。研究團(tuán)隊通過材料結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，將聚合物與特殊分離劑混合后去除，構(gòu)建出兼具微米級與納米級孔洞的多孔結(jié)構(gòu)。這種類似海綿的立體架構(gòu)，通過阻斷微觀熱振動實現(xiàn)熱量損失降低72%，同時迫使聚合物分子形成有序排列，使電子遷移率提升至少25%。

實驗數(shù)據(jù)顯示，在70℃條件下，該材料的熱電優(yōu)值達(dá)到1.64，不僅刷新了聚合物材料1.28的紀(jì)錄，甚至超越部分柔性無機(jī)材料。這種突破源于熱流與電流的有效分離機(jī)制——多孔結(jié)構(gòu)既允許電子自由移動，又顯著阻礙熱量傳導(dǎo)，實現(xiàn)了熱電性能的協(xié)同優(yōu)化。

該技術(shù)的另一亮點(diǎn)在于產(chǎn)業(yè)化潛力。不同于傳統(tǒng)高性能材料復(fù)雜的制備流程，研究團(tuán)隊開發(fā)的薄膜可通過類似報紙印刷的噴涂工藝實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。這種低成本制造方式，結(jié)合材料本身的柔韌性，使其特別適用于智能手表等可穿戴設(shè)備的自供電系統(tǒng)，未來有望利用人體散發(fā)的熱量或環(huán)境溫差持續(xù)供電。

科研人員特別指出，這種材料設(shè)計思路具有普適性，通過調(diào)整孔洞尺寸和分布，可針對不同應(yīng)用場景優(yōu)化性能。目前團(tuán)隊正與產(chǎn)業(yè)界合作推進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，預(yù)計三年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和便攜式電子產(chǎn)品提供綠色能源解決方案。