中國科學院化學研究所的科研團隊在有機熱電材料領域取得關鍵突破，為柔性電子設備的能源供應提供了創新解決方案。該研究針對可穿戴設備和物聯網傳感器對輕量化、柔性化能源系統的迫切需求，通過分子級結構設計實現了熱電性能的顯著提升。
研究團隊開發的"不規則多級孔熱電聚合物"（IHP-TEP）材料，通過精確調控兩種聚合物的相分離過程，構建出獨特的"多孔無序-狹道有序"雙層結構。這種創新設計使材料在亞10納米至微米尺度形成多級孔洞，同時保持孔間區域的高度有序分子排列。實驗數據顯示，該結構使熱導率降低72%，載流子遷移率提升52%，在343K溫度下熱電優值（ZT）達到1.64，刷新了聚合物熱電材料的性能紀錄。
傳統熱電材料面臨"聲子玻璃-電子晶體"的矛盾需求，即需要同時具備低熱導率和高電導率。研究團隊提出的"無序中創造有序"策略，通過無序孔洞增強聲子散射，同時利用限域效應促進分子有序組裝，成功實現了熱電參數的協同優化。這種雙重調控機制突破了以往多周期異質組裝方法的局限，更接近分子材料的本征性能極限。
該材料的制備工藝具有顯著優勢，采用噴涂技術可實現大面積薄膜生產，單片面積可達數十平方厘米。成本分析顯示，其原料成本較傳統無機熱電材料降低60%以上，在柔性發電和局部制冷領域展現出廣闊應用前景。研究團隊已開發出原型器件，在人體熱能收集和電子元件散熱測試中表現出色。
這項成果發表于國際權威學術期刊《科學》，標志著我國在有機熱電材料領域達到國際領先水平。研究過程中，中國科學院懷柔研究中心提供了關鍵技術支撐，特別是在納米結構表征和熱電性能測試方面發揮了重要作用。該工作為開發新一代柔性熱電轉換器件奠定了材料基礎，有望推動可穿戴設備、電子皮膚和智能紡織品等領域的革新。
