想像一下，一件毛衣可以為電子設備供電，以監測您的健康狀況或在跑步時為您的手機充電。由於缺乏既能穩定導電又非常適合紡織品的材料，這項發展面臨挑戰。現在，由瑞典查爾姆斯理工大學領導的研究小組提出了一種塗有導電塑膠材料的普通絲線，它顯示出將紡織品轉變為發電機的良好性能。

熱電紡織品將我們的身體與周圍空氣之間的溫差轉化為電位。這項技術可以為我們的日常生活和社會帶來巨大的好處。連接到感測器後，紡織品可以為這些設備供電，而無需電池。這些感測器可用於監測我們的運動或測量我們的心跳。

由於紡織品必須貼身穿著，因此所用材料必須滿足安全性和靈活性的高要求。研究人員測試的絲線具有由導電聚合物製成的塗層。它是一種塑膠材料，具有化學結構這使得該材料具有導電性並且非常適合紡織品。

查爾姆斯大學化學與化學工程系博士生 Mariavittoria Craighero 表示：「我們使用的聚合物可彎曲、重量輕，並且在液體和固體形式下都易於使用。而且它們也是無毒的。」技術博士，也是最近發表的一項研究的第一作者。

該研究是發表在日記中先進科學。

增強穩定性和導電性

導電線的製作方法與同一研究項目中的先前研究。此前，螺紋中含有金屬以保持其與空氣接觸的穩定性。從那時起，僅用有機（碳基）聚合物製造線就取得了進展。在目前的研究中，研究人員開發了一種具有增強導電性和穩定性的新型線。

「我們找到了製造最佳線的缺失部分——一種最近發現的聚合物。它在與空氣接觸時具有出色的性能穩定性，同時具有非常好的導電能力。透過使用聚合物，我們不需要任何電子產品中常見的稀土金屬，」Craighero 說。

為了展示如何在實踐中使用新線，研究人員製造了兩種熱電發電機– 用線縫製的紐扣，以及用線縫製的紡織品。當他們將熱電紡織品放置在熱表面和冷表面之間時，他們可以觀察測量儀器上的電壓如何增加。效果取決於溫差和紡織品中導電材料的含量。

例如，較大的一塊織物在攝氏 30 度的溫差下顯示出約 6 毫伏特的電壓。與電壓轉換器結合使用，理論上它可以透過 USB 連接器為便攜式電子設備充電。研究人員還證明該線程的性能至少可以保持一年。它也可以機洗。

「經過七次洗滌後，該線保留了三分之二的導電性能。這是一個非常好的結果，儘管在它變得具有商業價值之前還需要顯著改進，」Craighero 說。

可以滿足這些紡織品所需的功能

如今，熱電織物和按鈕無法在實驗室環境之外有效生產。材料必須手工製作和縫製，這非常耗時。僅將其縫入演示的織物中就需要四天的針線。但研究人員發現，新的線具有巨大潛力，可以開發自動化流程並擴大規模。

「我們現在已經證明，可以生產出能夠滿足這些紡織品所需的功能和性能的導電有機材料。這是向前邁出的重要一步。熱電紡織品蘊藏著巨大的機遇，這項研究可以為社會帶來巨大的利益。