استفاده از حرارت بدن به عنوان منبع تغذیه

الکترونیک های یکپارچه ای که در داخل منسوجات به کار گرفته می شوند و در حال حاضر محبوبیت نیز پیدا کرده است: سیستمی شبیه به صفحه نمایش گوشی های هوشمند دارند که در داخل آستین یا سنسور به کار برده می شوند برای تشخیص عملکرد فیزیکی در لباس های ورزشی که تولید شده اند. مشکل اصلی اینها این است که راحت نیستند. دانشمندان چینی در حال رسیدن به انرژی مورد نیاز از حرارت بدن هستند.

در مجله Angewandte Chemie آنها ترموسل های (سل های حرارتی)  منعطف و قابل پوشیدن که بر اساس دو الکترولیت های ژل مختلف می باشند، را معرفی کردند. فعالیت عضلانی و سوخت و ساز ما باعث می شود که بدن ما حرارت ثابتی را تولید کند، که بخشی از آن از طریق پوست به محیط منتشر می شود. به دلیل اختلاف درجه حرارت نسبتا کوچکی بین پوست و محیط اطراف ( حدود 32 درجه سانتی گراد) این کار خیلی آسانی نیست که بتوانیم از حرارت بدن استفاده کنیم. ژنراتورهای ترموالکتریک قبلی مانند آنهایی که بر اساس نیمه هادی ها هستند انرژی خیلی کمی را تولید می کنند که بسیار پر هزینه هستند و برای استفاده در سیستم های پوشیدنی بسیار شکننده هستند. ترموسل هایی با محلول های الکترولیت امکان ادغام شدن با سیستم های پوشیدنی گسترده را ندارند. یک گروه در دانشگاه علم و فناوری Huazhong چین، یک راه حل برای این مشکل پیدا کرده اند: ترموسل هایی با الکترولیت های بر پایه ی ژل.

محققان در حال ساخت استفاده از اثر thermogalvanic هستند: اگر دو الکترود در تماس با یک الکترود محلول یا یک الکترود ژل قرار داده شوند و در درجه حررات های مختلف نگه داشته شوند، اختلاف پتانسل تولید می شود. یون از یک جفت اکسایش یا کاهش در الکترولیت به سرعت می تواند بین دو حالت شارژ مختلف تغییر کند، گرفتن یا از دست دادن الکترون در الکترودها در درجه حرارت های مختلف. به منظور استفاده از این روش برای تولدی جریان، دانشمندان دو نوع از سلول های مختلف که شامل دو جفت ردوکس های (هامل های اکسایش یا کاهش)  مختلف هستند. هر سلول شامل دو صفحه ی فلزی کوچک است که مثل الکترود عمل می کند با ژل الکترولیت در میانش. نوع سلول اول شامل جفت اکسایش/کاهش Fe2+/Fe3+ است. نوع سلول دوم شامل کمپلکس یون های [Fe(CN)6]3−/[Fe(CN)6]4− است. دلیل انتخاب این جفت های اکسایش/ کاهش این است که در سلول نوع یک، پایان سرد پتانسیل منفی می دهد در حالیکه در نوع دوم پایان سرد پتانسیل مثبت می دهد.

محققان تعداد زیادی از این دو نوع سلول را به صورت الگوی شطرنجی مرتب کرده اند. سلول ها به یکدیگر متصل شده اند با یکسری ورقه های فلزی که به صورت متناوب در بالا و پایین قرار دارند به صورت سری به یکدیگر لینک شده اند. آنها سپس این صفحه ی شطرنجی را به شکل یک دستکش یکپارچه کرده اند. هنگامی که دستکش پوشیده می شود، نتایج اختلاف درجه حرارت مورد نظر بین صفحات بالا و پایین، ولتاژ را بین سلول های مجاور  تولید می کند و این ولتاژ افزایش پیدا می کند. این باعث می شود جریانی را تولید کند به اندازه ی توان یک دستگاه یا شارژ یک باتری. در یک محیط در 5 درجه سانتی گراد امکان تولید 0.7 ولت و حدود 0.3 میکرو وات وجود دارد. با بهینه سازی این سیستم، باید امکان بهبود قدرت حتی با شیب دمایی کوچک تر نیز باشد.