奇妙織物可從陽光和運(yùn)動(dòng)中汲取能量


我們已經(jīng)用上了各種可穿戴設(shè)備,但很快,我們也將穿上能夠?yàn)檫@些設(shè)備充電的衣服。除了熱電和壓電解決方案,喬治亞理工學(xué)院的研究人員們還開發(fā)出的一種特殊織物材料,它能夠同時(shí)從太陽光和運(yùn)動(dòng)中汲取能量。通過機(jī)織,我們可以將它運(yùn)用到各種衣物、服裝、帳篷、窗簾、以及其它紡織品上,而“運(yùn)動(dòng)生電”的原理是‘摩擦起電效應(yīng)’(兩種摩擦材料互相作用以產(chǎn)生電荷)。



基于纖維的“摩擦電納米電機(jī)”和“線型太陽能電池”,都是由聚合物化纖材料制作的(原料是羊毛)。


研究作者之一的王中林(Zhong Lin Wang)教授表示:“這種混合型電力織物,給設(shè)備充電提了一個(gè)新穎的、像吹風(fēng)日曬般簡(jiǎn)單的解決方案”。


測(cè)試期間,團(tuán)隊(duì)在車窗邊放了一面由這種材料制成的小旗子,且承諾可在多云的天氣下使用。


結(jié)果表明,即使4×5厘米(1.6×2英寸)見方的小片裝置,也能夠在陽光和運(yùn)動(dòng)下為2毫法拉(millifarad)的電容器充電(一分鐘將電壓充至2V)。



與其它可穿戴發(fā)電裝置相比,這樣的發(fā)電量算不上驚人,但足以一些小型電子設(shè)備的順利運(yùn)行。


王教授稱:“織物主體部分是由環(huán)保且不昂貴的常見聚合物材料制成,電極部分的成本也很低,大規(guī)模生產(chǎn)的可行性很高”。


下一步,他們將著力研究如何提升織物的耐久性,確保電子部分能夠得到妥善的保護(hù)。更多內(nèi)容請(qǐng)翻閱近日出版的《自然-能源》(Nature Energy)期刊。