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新型智能服裝材料可實現(xiàn)戶外運動充電

發(fā)布日期：2016-10-29
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　　想象一下在溫暖的陽光下,，鍛煉身體的同時也能為隨身小型電子設(shè)備充電,，是不是很酷呢?

　　中美研究人員26日在新一期美國《科學(xué)進展》雜志上報告說，他們研制出一種能從環(huán)境中同時收集利用太陽能與人體運動機械能的新型智能服裝材料,，將來有望用來為可穿戴設(shè)備甚至智能手機充電,。

　　中國科學(xué)院納米能源與系統(tǒng)所首席科學(xué)家、美國佐治亞理工學(xué)院王中林教授對記者介紹說,，可穿戴電子器件已表現(xiàn)出替代傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的巨大潛力,，但因電池續(xù)航時間短，應(yīng)用受到限制,。他們提出的解決方案是把自供電系統(tǒng)直接集成到可穿戴電子系統(tǒng)中,。

　　王中林說，已有一些研究把輕便的光伏電池材料制成纖維狀織物,，但光伏電池需要在足夠的光照下工作,，工作狀態(tài)取決于天氣等外界條件。在新研究中,，他們結(jié)合現(xiàn)有的摩擦納米發(fā)電機,，研制出能同時收集并存儲人體運動機械能的復(fù)合織物系統(tǒng)。

　　首先,，他們把基于高分子材料的染料敏化太陽能電池做成纖維材料,，從而把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。其次,，他們利用超級電容器儲存能量,，超級電容器也制成纖維狀材料。然后，在兩種材料的表面鍍置電極和摩擦層材料,。

　　王中林說：“人運動時,，兩根纖維之間就會互相搓動，借助摩擦納米發(fā)電機的原理,，就能把人運動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能,。”

　　他說,，各類器件均采用柔性結(jié)構(gòu)材料,，能在不同彎曲角度均展現(xiàn)出較好的輸出性能，因此可將上述器件任意組合,，編織成不同的形狀和樣式,。新華社

　　測試中，新研制的自供電編織物制成的短袖T恤能驅(qū)動發(fā)光二極管,、傳感器等小型電子設(shè)備,。王中林說，他們接下來將繼續(xù)對這種編織物進行改進,，以降低生產(chǎn)成本,，提高能量轉(zhuǎn)化效率，從而為更大功率的可穿戴電子設(shè)備甚至智能手機直接充電,。