由織物製成的手鐲,採用特殊的能量收集繩索,可收集太陽和運動的電力。 (信用:佐治亞理工學院)由織物製成的手鐲,採用特殊的能量收集繩索,可收集太陽和運動的電力。 (信用:佐治亞理工學院)

新面料同時從陽光和運動中收穫能量。

可以通過物理運動發電的織物已經投入使用了幾年,這是下一步。

將兩種類型的發電組合到一種紡織品中,為開發能夠為智能手機或GPS等動力設備提供自身能源的服裝鋪平了道路。

佐治亞理工學院材料科學與工程學院教授鍾林林說:“這種混合動力紡織品為現場充電設備提供了一種新穎的解決方案,就像在晴天吹來的風一樣簡單。”


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為了製作這種面料,Wang的團隊使用商用紡織機將由輕質​​聚合物纖維構成的太陽能電池與基於纖維的摩擦電納米發電機編織在一起。

摩擦電納米發電機使用摩擦電效應和靜電感應的組合,以通過機械運動(例如旋轉,滑動或振動)產生少量電力。

Wang設想新的織物,320微米厚度與羊毛線編織在一起,可以整合到帳篷,窗簾或可穿戴服裝中。

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“這種面料具有高度的柔韌性,透氣性,重量輕,適用於各種用途,”王說。

基於纖維的摩擦納米發電機捕獲當某些材料在與不同材料移動接觸後變為帶電時產生的能量。 對於織物的陽光采集部分,Wang的團隊使用以線形方式製成的光陽極,可與其他纖維編織在一起。

“紡織品的主幹是由常用的高分子材料製成,製造成本低,環保,”王說。 “電極也是通過低成本工藝製造的,這使得大規模製造成為可能。”

在他們的一個實驗中,王的團隊使用的布料大小只相當於一張辦公用紙的大小,並像一個小彩旗一樣貼在桿上。 在一輛汽車中滾下車窗,讓旗幟在風中吹,研究人員在陰天時能夠從行駛的汽車中產生大量動力。 研究人員還測量了4-by-5厘米片的輸出,該片在陽光和運動下在一分鐘內將2 mF商用電容器充電至2伏特。

“這表明即使在惡劣的環境中也能提供良好的工作能力,”王說。

雖然早期的測試表明該織物可以經受反復和嚴格的使用,但研究人員將研究其長期耐久性。 接下來的步驟還包括進一步優化用於工業用途的織物,包括開發適當的封裝以保護電氣部件免受雨水和濕氣的影響。

這項工作出現在期刊上 自然能源.

資金來自Hightower Chair基金會,KAUST和先鋒研究員及其創新團隊,中國國家自然科學基金和中央大學基礎研究基金的“千人才”計劃。 任何結論或建議都是作者的結論或建議,並不一定代表贊助組織的官方觀點。

資源: 佐治亞理工學院

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