可持续能源创新：丝线作为动力的可能性

来自 实验室仪器网

据《先进科学》发表的一项研究显示，理工大学领导的研究小组发明了一种涂有导电塑料材料的普通丝线，这种材料具有将纺织品转化为发电机的良好性能。

想象一下，一件毛衣可以在跑步时为手机充电，或为监测健康状况的设备供电。由于缺乏既适合做衣服又能可靠导电的材料，开发此类纺织品具有挑战性。

热电纺织品可以利用温差（例如人体与周围空气之间的温差）来产生电势。这项技术为社会和日常生活带来了巨大好处。通过将这些纺织品连接到传感器，它们可以为没有电池的设备供电，从而实现心跳监测或运动跟踪等功能。

为了贴身穿戴，材料必须符合严格的安全性和柔韧性标准。研究人员测试了涂有导电聚合物的丝线，这种塑料材料的化学结构使其既具有导电性，又适合纺织应用。

这种导电线是利用同一项目内先前研究的技术开发的。最初，将金属加入到线中以保持暴露在空气中的稳定性。从那时起，研究人员就朝着仅使用有机（碳基）聚合物来制造线的方向发展。在这项最新研究中，他们开发了一种新型线，具有增强的导电性和更好的稳定性。

Craighero补充道：“我们找到了制作最佳线材的拼图中缺失的一块，一种最近才发现的聚合物。它在与空气接触时具有出色的性能稳定性，同时具有非常好的导电能力。通过使用聚合物，我们不需要任何电子产品中常见的稀土金属。”

为了展示新线的实际应用，研究人员制作了两个热电发电机：一个用线缝制的纽扣和一块缝有线的布料。当放置在热表面和冷表面之间时，测量设备上的电压会增加，表明温差产生了能量。

结果取决于纺织品中导电材料的数量和温差。例如，当温差为30摄氏度时，较大的织物片会产生约6毫伏的电压。

理论上，使用电压转换器，该装置可通过USB为便携式设备充电。研究人员还证明，该线至少可保持其性能一年，并且可以机洗。

“经过七次清洗后，该线仍保留了三分之二的导电性能。这是一个非常好的结果，尽管它还需要进行重大改进才能具有商业价值。

生产热电织物和纽扣只能在实验室环境下进行，因为材料必须手工制作和缝制，这是一个耗时的过程。例如，缝制演示的织物需要四天的细致针线活。然而，研究人员对这种线的潜力持乐观态度，并相信扩大生产规模和开发自动化制造工艺是可以实现的。

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