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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)，研制出能同時收集并存儲人體運動機(jī)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(jī)的原理，就能把人運動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能,?！?/p>
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(jìn)行改進(jìn)，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(jī)直接充電。
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