近日，天津工业大学纺织科学与工程学院谭明教授团队在Nature子刊《自然-通讯》（Nature Communications）以“Enabling ultra-flexible inorganic thin-film-based thermoelectric devices by introducing nanoscale titanium layers”为题，发表了关于超柔性高热电性能的膜材料器件的创新研究成果。天津工业大学纺织科学与工程学院为第一完成单位，谭明教授为第一作者。

热电材料和器件可以实现热能与电能的相互转换，在废热回收、特殊电源、固态制冷、热管理系统、生命健康及可穿戴传感器等诸多领域展现出广阔的应用前景。近年来，基于无机材料的柔性器件发展迅速，但刚性材料与柔性基底和电极之间的界面问题，依然制约着这些器件的柔性与应用范围。谭明教授团队通过巧妙的界面设计，成功攻克这一难题。他们在PI基板与Cu电极之间引入约10nm厚的Ti接触层，以及在Cu电极与热电薄膜之间加入约10nm厚的Ti阻挡层，这一创新举措显著增强了界面的结合力，大幅减少了接触电阻，从而显著提升了器件的柔性与热电输出性能。

该研究通过磁控溅射沉积方法、掩模辅助沉积技术以及倒装芯片键合技术，成功制备出性能优异的p型BST和n型BTS热电薄膜与162对p/n柔性热电器件。这些薄膜室温ZT值分别达到了1.39和1.44，首次实现了柔性器件无需额外散热器或升压器即可直接驱动LED发光。这项工作极大地拓展了柔性热电器件的应用场景。