中国科学院化学研究所的朱道本团队和狄重安研究员这次在国际期刊《Science》上，发表了柔性热电材料的新突破。他们在3月6日通过中国日报告诉大家，给聚合物热电材料找到了新办法。这就好比在一块“千疮百孔”的材料里“点石成金”，把性能给提升上去了。 要是能让体温或者环境温差发电，那就不用老是给可穿戴设备充电了。大家都知道，热电材料是靠“塞贝克效应”把热能变成电能，或者反过来靠“帕尔贴效应”制冷。这种材料在回收废热和制冷上很有用，特别是像智能手表、健康监测贴片这些地方，自己发电特别需要它。 不过以前的聚合物热电材料性能一直比不上无机材料，它们大多zT值只有0.5左右。2024年这个团队已经把zT值提高到了1.28，算是一大步了，但还是比不上好的无机材料。而且做起来挺麻烦的，没法普及。 问题出在材料内部的各种参数很难同时调控好。理想的情况是：对热量要像玻璃一样乱一点（让热量传得慢），对电荷要像晶体一样整整齐齐（让电流通得快）。朱道本团队这次搞出了一种不规则多级孔结构的薄膜（IHP-TEP），解决了这个难题。 这种结构里全是乱七八糟的小孔洞，有大有小、形状不一。这些洞可以拦住热量不让它乱跑（把热导率降低了72%），同时这些小洞还能把分子紧紧抱住排成队（把载流子迁移率提高了52%）。这样一来，热量被堵死了没法动，电荷却跑得飞快，“电”和“热”就像在两条不同的高速公路上行驶一样互不干扰。 在343 K的温度下，这个材料的zT值最高能达到1.64，打破了柔性无机材料的纪录。研究人员是用PDPPSe-12（一种聚合物半导体）和PS（常见塑料）混合在一起做成的。通过控制两者的比例和溶剂挥发的速度，就能做出这种多孔结构。 这个结构不仅好用还能大面积打印出来，以后要是技术再发展一点，我们身边的塑料用品可能都能变成微型发电机或者空调了。废物利用让绿色能源无处不在真的有可能实现。