新型服裝材料可實現戶外運動充電

新華社華盛頓10月26日電 (記者 林小春) 想像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《科學進展》雜誌上報告說，他們研製出一種能從環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備甚至智能手機充電。

中國科學院納米能源與系統所首席科學家、美國喬治亞理工學院王中林教授對新華社記者介紹說，可穿戴電子器件已表現出替代傳統電子產品的巨大潛力，但因電池續航時間短，應用受到限制。他們提出的解決方案是把自供電系統直接集成到可穿戴電子系統中。

王中林說，已有一些研究把輕便的光伏電池材料製成纖維狀織物，但光伏電池需要在足夠的光照下工作，工作狀態取決於天氣等外界條件。在新研究中，他們結合現有的摩擦納米發電機，研製出能同時收集並存儲人體運動機械能的複合織物系統。

首先，他們把基於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，超級電容器也製成纖維狀材料。然後，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，藉助摩擦納米發電機的原理，就能把人運動產生的能量轉化為電能。」

他說，各類器件均採用柔性結構材料，能在不同彎曲角度均展現出較好的輸出性能，因此可將上述器件任意組合，編織成不同的形狀和樣式。

測試中，新研製的自供電編織物製成的短袖T恤能驅動發光二極體、感測器等小型電子設備。王中林說，他們接下來將繼續對這種編織物進行改進，以降低生產成本，提高能量轉化效率，從而為更大功率的可穿戴電子設備甚至智能手機直接充電。

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