新闻 > 科教 > 正文

智能布料搜集静电 为可穿戴电子设备供电

人体与衣物摩擦会产生静电,如果加以收集利用可以为可穿戴装置提供电力。

衣料上的静电导致衣服贴在身上不好看,或者让头发竖起来影响形象。现在科学家发明了一种衣料,特意利用身体自然活动摩擦起电为小型电子设备提供电力。

以往的研究尝试使用静电纺丝制造这类智能布料,它轻盈、坚固,但是需要加入一些金属材料用于储能和提升电子特性。这导致制造出的织物太硬,制成的穿戴设备舒适感不佳。

这份由日本福井大学(University of Fukui)主导的研究开发了一种全纤维复合层(AF-TENG),可以与普通布料结合使用。主要研究员阪本博明(Hiroaki Sakamoto)说:“这项发明的目标是要造出全新的智能织物,用于可穿戴的发电和储能设备。”

研究介绍说,全纤维复合层含有一层负责摩擦起电的电膜,由两层静电纺丝制成。一层使用名为聚偏二氟乙烯(PVDF)的材料,另一层是一种尼龙材料。再盖上一层银纳米线,最后在银纳米线和摩擦电膜之间加入一层电纺聚苯乙烯纤维。

穿戴在身上后,身体行走或移动的动作会使这层织物摩擦生电。除了搜集由这层特意摩擦起电的电膜所产生的电力之外,这份研究连织物表面自然产生的静电也不浪费,也把它们搜集起来一起用于供电。

这份研究用这种织物造了一个实验设备,它可以点亮每盏功率0.06瓦的126盏LED灯。

阪本博明说:“这种发电设备柔韧度、透气性都很好,因为全是用纤维材料制成。这种设备展示了很好的应用前景,可以搜集我们衣物上的静电用于供电。”

这个设备现在只能为像LED灯或计算器这类小型设备供电,研究组在继续改善这种织物的可穿戴性、增加输出电力,以打造更好用的可穿戴电子技术。

这份研究9月16日发表于《纳米能源》(Nano Energy)期刊。◇

责任编辑: 夏雨荷  来源:大纪元记者张妮编译报导 转载请注明作者、出处並保持完整。

本文网址:https://www.aboluowang.com/2021/1215/1683385.html