研究表明，新面料可以收获人体热量，为小型可穿戴设备提供动力

科学家说，他们已经开发了一种织物，可以收集人体热量，为活动跟踪器等小型可穿戴电子设备供电。

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的Trisha Andrew说，许多可穿戴生物传感器，数据发射器和类似的个性化健康监测技术进步已经 “创造性地小型化”。

但是，它们需要大量能源，并且电源可能体积庞大且笨重，安德鲁说。

这项研究发表在《先进材料技术》杂志上，该研究描述了从理论上讲，人体热量可以通过利用人体温度与周围较冷空气之间的差异 (一种 “热电” 效应) 来产生能量。

具有高电导率和低热导率的材料可以通过这种方式将电荷从温暖的区域移向较冷的区域。

研究人员说，一些研究表明，在八小时的工作日内，可以从人体中获取少量能量，但是目前所需的特殊材料要么非常昂贵，有毒，要么效率低下。

安德鲁说: “我们开发的是一种廉价的气相打印生物相容性、柔性和轻质聚合物薄膜的方法，这种薄膜由日常丰富的材料制成，在棉织物上具有足够高的热电性能，可以产生相当高的热电压，足以为一个小型设备供电。”

研究人员利用羊毛和棉花自然低的热传输特性来制造热电服装，该服装可以在称为热电堆的电子设备上保持温度梯度。

研究人员说，即使在长时间连续磨损的情况下，该设备也将热量转化为电能。

他们说，这是一个实际的考虑因素，以确保导电材料随着时间的推移将是电气、机械和热稳定的。

研究人员说: “从本质上讲，我们利用织物的基本绝缘性能来解决设备界长期存在的问题。”

他们说: “我们相信这项工作对寻求探索可穿戴电子产品新能源的设备工程师和对创造智能服装感兴趣的设计师来说将是有趣的。”

研究人员通过将一种称为pEDOT-Cl的导电聚合物气相印刷到一种紧密编织和一种中等编织形式的商用棉织物上，从而创建了全织物热电堆。

然后，他们将此热电堆集成到专门设计的可穿戴带中，当戴在手上时，该带会产生大于20毫伏的热电压。

研究人员通过在温水中摩擦或洗涤涂层织物并通过扫描电子显微照片评估性能，测试了pEDOT-CI涂层的耐久性。

这表明涂层 “在洗涤或磨损时不会破裂，分层或机械冲走，从而证实了蒸汽印刷的pEDOT-CI的机械坚固性。”

研究人员使用定制的探针测量了涂层的表面电导率，发现较松的编织物棉比较紧的编织物材料具有更高的电导率。

他们说，两种织物的电导率 “在摩擦和洗涤后基本保持不变”。

他们使用热像仪确定志愿者的手腕，手掌和上臂散发的热量最大，因此研究人员生产了可在这些区域佩戴的热电织物的弹力编织带。

研究人员说，带的空气暴露的外侧通过纱线的厚度与人体热量隔离，而只有热电堆的未涂层的一侧与皮肤接触，以减少对pEDOT-CI过敏反应的风险。