问题——“双碳”目标和能源高效利用需求不断提升的背景下，如何把环境与人体周边普遍存在的低品位“废热”转化为可用电能，成为绿色能源技术的关键课题。统计显示，全球能源消耗中有相当一部分以废热形式散失，若能有效回收，可为节能降碳带来新的空间。对可穿戴设备、分布式传感网络等应用而言，电池在体积、充电频次和安全性上的限制更加明显，亟需轻薄、柔性、可持续供能的材料方案。 原因——热电材料可温差驱动下实现热能与电能的直接转换，具备无需燃料、低噪声、低排放等特性，被认为是废热利用的重要路径。但柔性热电材料长期面临性能权衡：既要保持较高电导率以保证电荷高效输运，又要具备较低热导率以减缓热量传导、维持温差。学界常以“声子玻璃—电子晶体”为理想目标，但在以弱相互作用为主的有机聚合物体系中，实现电—热输运同步优化难度较大；同时，高性能材料往往依赖复杂且重复的加工流程，不利于规模化和低成本应用。 影响——据中国科学院网站3月6日通报，中国科学院化学研究所等科研团队研制出一种特点是不规则多级孔结构的热电塑料薄膜，可为可穿戴发电设备、贴附式制冷、物联网传感器等提供材料支撑。研究团队提出“无序—有序”协同调控思路：通过构筑不规则多级孔结构增强对热的散射与阻隔，使热传导路径变长、热流被抑制；同时在材料内部形成有利于电荷输运的分子通道，提高电输运效率。该策略实现了电输运与热输运的解耦协同，使材料在同温区实现性能提升，并刷新柔性热电材料有关纪录。聚合物材料本身具备柔韧可弯折特性，该薄膜可贴附皮肤、衣物及复杂曲面，为“体温驱动”的低功耗终端设备提供了新的材料基础。 对策——从工程化角度看，材料能否制造与易于集成同样决定技术落地。该成果之一是工艺可兼容喷涂等简化流程，支持一次成型，具备大面积、低成本制备潜力；相比以往依赖多轮重复处理的路线，可明显降低制造门槛。这意味着在纺织品、柔性贴片、曲面器件等场景中，材料集成的可行性继续提高。业内人士认为，柔性热电材料走向产业化仍需在长期稳定性、人体接触安全评估、不同环境温差下的输出一致性、器件封装与系统能量管理各上形成系统方案，并与终端应用的功耗模型协同优化，才能更充分释放材料优势。 前景——随着物联网终端数量增长，以及健康监测、智能穿戴等需求扩展，分布式、免维护供能技术的重要性持续上升。若柔性热电薄膜能在低温差条件下稳定输出，将在“自供能传感”“边缘设备连续运行”等领域打开新增空间；在贴附式制冷等方向，也有望为局部热管理提供更轻量的选择。更重要的是，此次研究在软物质热电转换规律与结构调控方法上提出了可借鉴的思路，为后续材料设计提供了路径参考。面向未来，随着材料体系、结构设计与制造工艺的进一步协同迭代，热电技术在废热回收与绿色供能领域的应用边界有望继续拓展。
这项成果表明了基础研究走向应用的现实意义；把“废热”转化为“电能”，不仅是转换效率的提升，也是在重新审视能源利用方式。随着柔性热电材料不断成熟并推进产业化，人们有望在日常场景中更充分地利用长期被忽视的热能资源，为实现碳达峰、碳中和目标提供技术支撑。