可望將布料轉變為發電機之新型絲線

 

刊登日期:2024/12/18
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熱電轉換纖維因可做為穿戴式元件的電源而備受關注,但具穩定電氣傳導性與纖維適合性的材料不多,開發上較為困難。研發團隊從過去即以相同製法展開導電性絲線的研發,例如為了維持接觸空氣時的穩定性在導電性絲線中加入金屬、僅使用碳類有機聚合物製成絲線。瑞典查爾摩斯工學院的研發團隊開發出以導電性樹脂塗佈,並可將身體與周遭的空氣溫差轉換成電能的絲線。

此次開發的新款絲線在電氣傳導性與穩定性上皆有所提升,關鍵在於近期新發現的聚合物。此聚合物在與空氣接觸時具有優異的性能穩定性與高電氣傳導性,且聚合物的使用消除了一般電子產品常用的稀土金屬需求。研發團隊製作了以新絲線織成的布料並以新絲線縫上鈕扣,將布料置於高溫面與低溫面之間電壓即會上昇。發電量因溫差與布料內導電性物質的量而有差異,大面積布料在溫差30℃時測到約6mV。理論上若與電壓轉換器結合使用,透過USB連結即可為攜帶型電子產品充電。

新開發的熱電轉換絲線至少可維持1年性能,且適用於洗衣機清洗,經過7次清洗後,絲線仍可保有3分之2的電動特性,但以付諸商業化而言,尚有大幅改善之必要。此外,由於縫製等作業皆為手工製作而耗日費時,目前熱電轉換布料與熱電轉換鈕扣尚無法在實驗室以外的環境有效率地生產。但研發團隊認為新絲線擁有龐大潛力,今後可望開發出自動化流程,擴大生產規模。未來在運動中監控健康狀態、可為手機充電的衣物或將成真問世。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/241126_silk.html
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