隨著智能可穿戴設備的蓬勃發(fā)展，人們對輕便價廉的便攜式柔性可持續(xù)電源的需求日益凸顯。
人們一直夢想實現(xiàn)一種可以織入衣物的能源技術，其可以收集光、風、人體運動等各種環(huán)境能量，并轉化為電能來給隨身穿戴的電子設備提供持續(xù)電能。
近日，美國佐治亞理工學院聯(lián)合北京中國科學院等研究人員，在飛梭織布技術的啟發(fā)下，突破了電極微納界面應力控制的技術難關，成功地將新型高分子纖維基太陽能電池與纖維摩擦納米發(fā)電機共同編織，形成了一種單層、輕質(zhì)、透氣、廉價的新型全固態(tài)智能可穿戴織物。
該織物不僅可以采集太陽光能，還可以同時將人體運動導致的織物內(nèi)部纖維機械摩擦轉化成電能，從而驅(qū)動隨身電子設備不間斷地工作。
通過飛梭織布技術，可以在一張320微米厚的單層織物中，將太陽能織物模塊和納米發(fā)電機模塊按照不同的電氣輸出要求進行各種復雜的串并聯(lián)，并根據(jù)需求集成到人體衣物的不同部位。
值得一提的是，通過太陽能模塊與納米發(fā)電機模塊的結合，該電源織物在幾百歐姆到兆歐姆的阻抗范圍內(nèi)，都可以實現(xiàn)較平穩(wěn)的功率輸出，從而極大提高了織物作為電源的適配能力。該工作中，還系統(tǒng)地研究考察了平紋、斜紋、緞紋、混合紋路等不同織物結構對織物器件的電學輸出的影響。并通過與彩色絲線共紡，從而實現(xiàn)了不同顏色、不同外觀花紋的實用型能源織物?；谀茉纯椢铮幌盗械淖怨╇娨路?、窗簾、帳篷等日常生活中常用的布料物品都可實現(xiàn)自供電功能。
實驗結果表明，一張長5厘米、寬4厘米的單層織物在戶外陽光以及機械運動的共同驅(qū)動下，不僅可以給電子表、手機等設備提供持續(xù)電能，還可以驅(qū)動電解水等電化學反應。此外，這種新型的飛梭織造技術非常利于大規(guī)模生產(chǎn)，進一步降低了織物的造價。由于該能源織物具有輕薄、柔軟、可穿戴、可折疊、透氣性好等優(yōu)良性質(zhì)，它將在穿戴電子、人體健康、能源、軍事等領域具有廣闊的應用發(fā)展前景。（來源：北京標準物質(zhì)網(wǎng)；：）
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