由于近十年來計算機技術的迅猛發(fā)展以及電子元件的小型化，人們可以通過佩戴微型計算機來跟蹤其運動并實時監(jiān)控其健康狀況?，F(xiàn)在，研究人員正在研究如何最好地為這些設備供電，方法是轉(zhuǎn)向用戶自己的體熱，并與服裝，波爾卡圓點和紡織行業(yè)的專門知識一起工作。

到2025年，可穿戴電子產(chǎn)品市場預計將增長到530億歐元，但它由一種產(chǎn)品-智能手表主導。除此之外，德國Fraunhofer FEP的Matthias Fahland博士說，還有很多產(chǎn)品處于“起步階段”。該領域的主要障礙之一是存儲。“能源來自何處，電池在哪里的問題。 ，(存儲)將持續(xù)多久是所有問題的關鍵問題。”

一個名為ThermoTex的項目正在探索利用人體熱量為微型設備供電。瑞典查爾默斯理工大學的克里斯蒂安·穆勒教授說，熱電效應已經(jīng)有近200年的歷史了。當存在諸如人的皮膚與外部溫度之間的溫差之類的溫度差時，該效果允許將熱能轉(zhuǎn)換為電能。電子從材料的較熱部分移動到較冷的部分，電荷的這種移動會產(chǎn)生電勢。

他說：“熱梯度(差異)是一個重要的動力源，因為它們始終存在。”

ThermoTex有兩個軌跡：基礎科學和應用科學。

在其基本軌道上，該團隊試圖設計出比目前可用的熱電性能更好的聚合物。調(diào)節(jié)聚合物的熱電效應的一種方法是摻雜，這是分子的長重復鏈。此過程會產(chǎn)生發(fā)電所需的電荷。

2020年，ThermoTex團隊在《自然材料》上發(fā)表了一篇論文，表明通過將具有低電離能的聚合物(釋放電子所需的能量)和具有高電子親和力的摻雜劑(添加到聚合物中的分子)結合在一起，可能使摻雜效率提高一倍。

但是，在摻雜劑方面存在安全隱患，尤其是當將其用于可穿戴電子設備時。穆勒教授說：“它們可能是有毒的。” 他補充說，如果它們與您的皮膚接觸，可能會毒害您。

該小組研究了大約50種不同的摻雜物，他們將進一步在一個大的歐盟資助的項目名為調(diào)查HORATES在2021年開始發(fā)展有機或碳基，熱電發(fā)生器。

作為其應用工作的一部分，ThermoTex購買了商業(yè)用導電聚合物配方，用于配制絲綢。盡管這些涂層的效率不及穆勒教授實驗室制造的某些涂層，但它們使項目團隊開始制造導電織物和設備。例如，涂層的絲綢可以為人體監(jiān)測傳感器提供能量。

Müller教授說，他們將長久的線縫合在織物上，再將它們繡成小的波爾卡圓點，這很重要，因為當以點狀形式出現(xiàn)時，絲綢是皮膚與外界之間的導管?？諝?。學生還可以在織機中將這些絲線編織在一起。

他說：“我認為與紡織業(yè)互動以使用他們的方法非常重要。” “這是一個成熟的行業(yè)，利潤率很低，因此您無法想像出任何人都無法想象的奇特方法。”