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Unbelievable——无需电池的自充电式纺织品

来源于:世界服装鞋帽网 发布时间:2018-07-06 09:15:00

  想像一下,用你的衣服为健身检测记录器充电,而无需USB充电线。可发电功能性织物的发明或许预示着新时代的来临,我们将看见通过织物为电子设备提供电力。这些纺织品属尖端科技,可以从各种不同的动力源获取能量,包括穿着者的身体热量(热能)、太阳光直射(太阳能)、穿着者的运动(动能),并将这些能量转变为可利用的电能。

Unbelievable——无需电池的自充电式纺织品

  美国市场研究咨询机构透明市场研究(Transparency Market Research)公司的一份报告显示,可收集能量纺织品被认为是蓬勃发展的全球智能纺织品市场的一个子集。预计到2023年,其价值将从2014年的700万美元发展到77.3亿美元。

  让人体热量为你工作

  近年来,大量可通过各种各样的方式发电的新技术被用于电子纺织品。热电纺织品通过人体与环境之间的温差产生电能。据《自然》杂志报道,一个科学家团队应用聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸盐(简称PEDOT∶PSS)导电聚合物涂覆常规纺织品,并用细金属丝连接PEDOT∶PSS涂覆的薄片,开发了可穿戴热电发电机。由此生产的面料还是第一次出现,其具有弹性、透气性,可用于制作透气、舒适的服装。在温差为75.2 K的条件下,它可产生大约4.3 mV的电压。

  在北卡罗琳州立大学(NCSU),一群来自美国国家科学基金会纳米系统工程研究中心的研究者正在研究先进的自供电系统集成传感器和技术,他们创造了迄今为止最为先进的迭代热电纺织品。早期的收集人体热量的纺织品仅可生产最大为1 μW/cm2电能,而该新技术可以产生高达20 μW/cm2的电能。通过穿着者体温与周围空气的环境温度差产生电能。

  太阳能的利用

  其他类型的能量收集服通过暴露在阳光下产生电能。例如《Advanced Materials》杂志介绍了一种固体光伏纺织品。电线状光电阳极线(光伏电池的负电极)与反电极(辅助电极)被编织在一个织物层中,这2个电极通过低温湿处理过程,被置于柔韧、轻质、价廉的聚合物纤维上。这种新织物从外界的自然太阳辐射中获得能量, 对2 mF的电容器进行充电,在60 s内达到3 V,从而产生足够的电量,为数字计算器供电。

Unbelievable——无需电池的自充电式纺织品

  一动织物就工作

  一些织物从运动中收集能量。

  乔治亚理工学院材料科学与工程教授Zhong Lin Wang从事摩擦起电发电机(TENG)研究许多年。当某些材料间发生摩擦产生电能即为摩擦起电,与鞋子和地毯接触会产生静电一样。Wang的研究团队将TENG(收集能量的部位)与超级电容式纱线(存储所收集的能量的部位)结合,开发了自充电纺织品。最近,他们又开发了一款通过太阳与运动收集能量的新型服装。Wang说,“这个织物应该能够同时从周围的阳光和人的生物力学运动中收集能量。当它们被穿戴时,可为便携式电子设备供电,以驱动电子手表和为手机充电。”

  织物发电的前景

  虽然这些电子纺织品具有广阔的应用前景,但目前仍处于早期研发阶段。

  医疗保健行业引领着电子纺织品与功能性纺织品之间的有机融合。将电子元件织入纺织品有助于研究者应用新方法监控病人的身体、行动。

  运动服和足球衣市场也通过智能纺织品来实现创新。全人类积极的生活方式,以及对新产品的强烈要求,促进了对智能纺织快速发展的期望。加拿大OM Signal与服装品牌Polo Ralph Lauren合作生产了一件男士智能衬衫。科技巨头Google公司的Project Jacquard项目与牛仔裤生产商Levi’s一起开发交互式牛仔裤。

  随着自充电纺织品逐渐从研究转向商业化,研究人员、纺织品制造商、科技公司间的联手合作一定能成功地将产品推向市场。自充电纺织品的应用潜力无穷。

声明:本文章为会员Rose于2018-07-06分享,此类稿件不代表本网观点。

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