能导电的丝线可将纺织品变成充电站

瑞典研究人员开发出一种新型导电丝线，可将纺织品转化为热电发电机。这种创新材料利用穿着者身体与周围空气之间的温差产生电流。查尔姆斯理工大学的研究小组在普通丝线上涂上了一种既柔软又能稳定导电的特殊聚合物，从而解决了开发可穿戴电源的一大难题。通过使用既能可靠地将热量转化为电能，又能保持柔软、安全和舒适的材料，他们在可穿戴技术领域取得了突破性进展。

"我们使用的聚合物可弯曲、重量轻，易于以液态和固态形式使用。它们也是无毒的，"MariavittoriaCraighero解释道，她是查默斯大学的一名博士研究员，也是这项研究的第一作者。研究报告全文见《先进科学》杂志。

在早先的工作中，研究小组依靠金属线在空气中保持导电性，但新线使用了一种最新开发的聚合物，不仅导电性强，而且在暴露于空气中时异常稳定。这项创新使研究人员不再需要稀土金属。

为了展示这项技术，研究人员将导电线整合到一块织物和一个按钮中。当把它放在冷热表面之间产生温差时，热电纺织品会产生与温差成正比的电压，30摄氏度的温差会产生约6毫伏的电压。

值得注意的是，这种线在经过七次机洗后仍能保持约三分之二的导电率，不过克雷格罗指出，在"商业化可行"之前，这种导电率还需要大幅提高。这种线在一年多的实验室测试中也表现出了稳定的性能。

当然，在用高科技丝线为设备提供可靠动力之前，我们还面临着巨大的挑战。目前，缝纫过程是高度劳动密集型的，一块织物样品需要四天的细致手工缝制。克雷杰罗指出，要使可穿戴发电设备具有商业可行性，开发自动化生产工艺至关重要。

此外，6毫伏的电压仍然不高，因此目前的应用仅限于热电偶和压电传感器等低功率设备。即使提高了电压，也需要相当大的温差才能产生有意义的电流。例如，已证实的30摄氏度温差就相当大，尽管科学家们对此仍持乐观态度。

"我们现在已经证明，有可能生产出符合这些纺织品所需的功能和特性的导电有机材料。这是向前迈出的重要一步。"查尔姆斯理工大学化学和化学工程系教授、该研究负责人ChristianMüller说："热电纺织品领域存在着巨大的商机，这项研究将为社会带来巨大的利益。"