हाल ही में, रसायन विज्ञान संस्थान, चीनी विज्ञान अकादमी की वैज्ञानिक अनुसंधान टीम के नवीनतम शोध परिणाम अंतरराष्ट्रीय शैक्षणिक पत्रिका "साइंस" में प्रकाशित हुए थे। उनके द्वारा विकसित विशेष प्लास्टिक थर्मोइलेक्ट्रिक फिल्म सामग्री,यह मानव शरीर और बाहरी दुनिया के बीच तापमान अंतर के माध्यम से थर्मल ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है, और इसके मुख्य संकेतकों ने समान सामग्रियों के लिए विश्व रिकॉर्ड स्थापित किए हैं।
इस प्लास्टिक थर्मोइलेक्ट्रिक फिल्म में प्लास्टिक जैसा लचीलापन है और इसे इच्छानुसार मोड़ा जा सकता है। जब उपयोग किया जाता है, तो एक पक्ष मानव शरीर के करीब होता है और दूसरा पक्ष बाहरी दुनिया के संपर्क में होता है। यह थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण को पूरा करने, मानव शरीर की गर्मी का कुशल संग्रह प्राप्त करने और बिजली पैदा करने के लिए दोनों पक्षों के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करता है।
अनुसंधान और विकास की मुख्य कठिनाई सामग्री की चालकता और थर्मल इन्सुलेशन को संतुलित करने में कठिनाई की उद्योग की समस्या को हल करना है - बिजली उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए सामग्री में अच्छी चालकता होनी चाहिए, और दोनों पक्षों के बीच तापमान के अंतर को बनाए रखने के लिए इसमें उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन होना चाहिए। ये दोनों विशेषताएँ स्वाभाविक रूप से विरोधाभासी हैं।
वैज्ञानिक अनुसंधान टीम ने आम कार्बन-आधारित सामग्रियों की विशेषताओं को एक सफलता के रूप में इस्तेमाल किया और पाया कि चारकोल के परमाणु अव्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित होते हैं और उनमें अच्छा थर्मल इन्सुलेशन होता है लेकिन खराब विद्युत चालकता होती है। ग्रेफाइट के परमाणु नियमित तरीके से व्यवस्थित होते हैं और इनमें उत्कृष्ट विद्युत चालकता होती है लेकिन थर्मल इन्सुलेशन कमजोर होता है। यही मूल कारण है कि विद्युत चालकता और थर्मल इन्सुलेशन दोनों हासिल करना मुश्किल है।
अंत में, टीम ने एक अनियमित बहु-स्तरीय छिद्र संरचना को डिज़ाइन करके समस्या का समाधान किया। संरचना स्पंज के समान है, जो विभिन्न आकारों और आकृतियों के छिद्रों से भरी हुई है। गर्मी के संपर्क में आने के बाद, यह परत दर परत अवरुद्ध हो जाएगा और नष्ट नहीं होगा। हालाँकि, इलेक्ट्रॉन आंतरिक "ग्रीन चैनल" में आसानी से घूम सकते हैं, जिससे सामग्री गर्मी इन्सुलेशन और चालकता की दोहरी कोर आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकती है।
पहनने की सुरक्षा के लिहाज से, इस फिल्म में एक व्यापक सुरक्षात्मक डिजाइन भी है। डिवाइस की बाहरी परत इन्सुलेट सामग्री से बनी है, और फिल्म के अंदर इलेक्ट्रॉनों के दिशात्मक संचरण को प्राप्त किया जा सकता है।
परीक्षण डेटा से पता चलता है कि जब फिल्म त्वचा से जुड़ी होगी या कपड़ों के संपर्क में होगी तो कोई करंट रिसाव नहीं होगा, जिससे रिसाव और शॉर्ट-सर्किट की समस्या से पूरी तरह बचा जा सकेगा। आंतरिक प्रवाहकीय संरचना केवल मानव शरीर की गर्मी को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने और चार्ज किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण तक दिशात्मक संचरण के लिए जिम्मेदार है।
बिजली उत्पादन दक्षता के संदर्भ में, वैज्ञानिक अनुसंधान टीम स्मार्ट घड़ियों, ब्लूटूथ हेडसेट और कंगन जैसे छोटे पोर्टेबल उपकरणों को अनुकूलित और चार्ज करना जारी रखेगी। भविष्य में, यह मोबाइल फोन को लगातार पावर देने में भी सक्षम हो सकता है।