新型服裝材料可實(shí)現(xiàn)戶外運(yùn)動(dòng)充電
2016-10-27 15:47:00 來源:新華網(wǎng)

新華社華盛頓10月26日電(記者林小春)想象一下在溫暖的陽光下,鍛煉身體的同時(shí)也能為隨身小型電子設(shè)備充電,是不是很酷呢?

中美研究人員26日在新一期美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告說,他們研制出一種能從環(huán)境中同時(shí)收集利用太陽能與人體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的新型智能服裝材料,將來有望用來為可穿戴設(shè)備甚至智能手機(jī)充電。

中國科學(xué)院納米能源與系統(tǒng)所首席科學(xué)家、美國佐治亞理工學(xué)院王中林教授對(duì)新華社記者介紹說,可穿戴電子器件已表現(xiàn)出替代傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的巨大潛力,但因電池續(xù)航時(shí)間短,應(yīng)用受到限制。他們提出的解決方案是把自供電系統(tǒng)直接集成到可穿戴電子系統(tǒng)中。

王中林說,已有一些研究把輕便的光伏電池材料制成纖維狀織物,但光伏電池需要在足夠的光照下工作,工作狀態(tài)取決于天氣等外界條件。在新研究中,他們結(jié)合現(xiàn)有的摩擦納米發(fā)電機(jī),研制出能同時(shí)收集并存儲(chǔ)人體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的復(fù)合織物系統(tǒng)。

首先,他們把基于高分子材料的染料敏化太陽能電池做成纖維材料,從而把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。其次,他們利用超級(jí)電容器儲(chǔ)存能量,超級(jí)電容器也制成纖維狀材料。然后,在兩種材料的表面鍍置電極和摩擦層材料。

王中林說:“人運(yùn)動(dòng)時(shí),兩根纖維之間就會(huì)互相搓動(dòng),借助摩擦納米發(fā)電機(jī)的原理,就能把人運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能。”

他說,各類器件均采用柔性結(jié)構(gòu)材料,能在不同彎曲角度均展現(xiàn)出較好的輸出性能,因此可將上述器件任意組合,編織成不同的形狀和樣式。

測(cè)試中,新研制的自供電編織物制成的短袖T恤能驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管、傳感器等小型電子設(shè)備。王中林說,他們接下來將繼續(xù)對(duì)這種編織物進(jìn)行改進(jìn),以降低生產(chǎn)成本,提高能量轉(zhuǎn)化效率,從而為更大功率的可穿戴電子設(shè)備甚至智能手機(jī)直接充電。

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