將人體散發(fā)的多余熱量轉(zhuǎn)化為電能，為隨身電子設備充電——這一科幻感十足的設想，正隨著新型熱電材料的突破逐漸走向現(xiàn)實。中國科學院化學研究所團隊近日宣布，成功研發(fā)出一種兼具柔韌性與高效能的塑料熱電薄膜，其核心性能指標刷新全球同類材料紀錄，相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學》。

這種僅有幾微米厚的薄膜材料，外觀與普通塑料無異，卻暗藏玄機。研究人員介紹，其獨特之處在于能同時實現(xiàn)“隔熱”與“導電”兩大矛盾特性：當薄膜一面貼合人體、另一面暴露于外界時，人體與環(huán)境間的微小溫差即可驅(qū)動熱電轉(zhuǎn)換過程，將廢熱轉(zhuǎn)化為電能。實驗數(shù)據(jù)顯示，在人體與室溫相差約10攝氏度的條件下，薄膜的發(fā)電效率較傳統(tǒng)材料提升近一倍，足以滿足智能手表、無線耳機等小型設備的充電需求。

破解這一技術(shù)難題的關(guān)鍵，在于材料內(nèi)部構(gòu)建的“不規(guī)則多級孔結(jié)構(gòu)”。科研團隊通過精密控制薄膜的微觀形貌，使其形成類似海綿的立體網(wǎng)絡，其中布滿大小、形狀各異的納米級孔洞。這種結(jié)構(gòu)對熱量傳遞形成天然屏障——如同崇山峻嶺般阻礙熱流擴散；卻為電子傳輸開辟了“專用通道”，確保電流高效流動。項目負責人比喻道：“就像在材料內(nèi)部同時建造了保溫層和高速公路，讓熱量出不去、電子跑得快。”

安全性測試顯示，該材料已通過多重防護設計消除漏電風險。薄膜外層采用絕緣封裝，內(nèi)部電子定向傳輸路徑與外界完全隔離，即使直接接觸皮膚或衣物也不會產(chǎn)生電流泄漏。研究人員演示稱，將薄膜貼在手臂上連接LED燈，燈光持續(xù)明亮；而用手指觸碰材料表面時，完全感受不到電流刺激。

目前，團隊正著力優(yōu)化材料的熱電轉(zhuǎn)換效率與機械耐久性，計劃通過調(diào)整孔洞結(jié)構(gòu)參數(shù)和引入新型導電聚合物，進一步提升發(fā)電性能。據(jù)測算，當材料發(fā)電效率達到5%時，即可滿足手機等大功率設備的持續(xù)供電需求。這項突破不僅為可穿戴設備供電提供了新方案，更可能催生自發(fā)熱服裝、醫(yī)療監(jiān)測貼片等創(chuàng)新應用，開啟人體熱能回收利用的新紀元。