@ 2016.09.15 , 21:30

穿在身上就能给手机充电的衣服

一件新型可穿戴织物能够通过太阳光和运动发电,这样你在外面就可以通过走路给你的手机和智能手表充电了。研究人员们将塑料纤维太阳能电池和以纤维为基础的发电机编织在了一起,当它们与彼此摩擦的时候就会产生电。

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这一0.32毫米厚的轻量级弹性织物非常透气,它采用的也是低成本材料。它能够整合到衣物、帐篷和窗帘中,当这些东西拍打或者被暴露在阳光下的时候就会成为电源。这种发电的衣服能够转化太阳能和动能,日夜不停地工作。

乔治亚理工大学的Zhong Lin Wang(王中林)、中国重庆大学的Xing Fan及其同事们在发表于《自然能量》期刊上的研究中写道:“这种混合发电织物有着广泛的用途,它们也许能够进行大范围发电。”

王及其同事表示当一个人手里攥着一块这种发电织物,站在太阳下移动手的时候,它就能够给一个手机和一块手表充电。

王之前做过不少通过运动发电的设备,包括从发电旗子到医用植入物的可生物降解电源的在内。这背后的原理是摩擦起电,它能够带来稳定的电量。当两块不同的材料不断地与彼此摩擦时,其中一种材料就会夺走另外一块材料上的电子,相反的电荷就会在这两个表面上累积起来。

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在新型混合能源织物中,拥有类似聚四氟乙烯高分子聚合物涂层的较薄铜带充当着摩擦发电机的角色。织物上的另外一个发电部分是纤维太阳能电池,研究人员们在锰和铜塑料线上添加了光敏氧化锌纳米线之后,才做出了这种纤维太阳能电池。

他们利用工业编织机器将摩擦带和纤维太阳能电池以及上面有铜涂层的塑料(充当电极)编织在了一起。当织物弯曲的时候,铜线会与聚四氟乙烯带摩擦发电。

一个有弹性的、可穿戴4厘米x5厘米电源补丁,与羊毛纤维混合在一起,通过摩擦和光来发电之后,可以给一个2毫法拉的商业电容器在一分钟内充电至2伏特。王说他们能制造20厘米×30厘米大的织物,并且采用更大的编织机能够轻易实现它的量产。

虽然他们并未测试这种织物耐用性,不过Fan表示这种电源弯曲五百次之后都不会停止工作。在人类能够承受的温度范围内,它都可以良好地工作。有了适当的封装,它还可以承受雨的侵蚀。他说道:“如果这种织物变湿了,那么只要将设备弄干,它就可以再次工作。”

本文译自 IEEE,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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