新發明：躺在椅子上就可收集能量

Steve Beeby出席了2018年大型電子創新會議，並展示了他在南安普頓郡的研究，即從鐵電體和熱電材料的應用到光伏與感應電能傳輸功能的開發，進而逐步開發研究出具有能量收集特性的紡織品。因為從環境中集聚的微量能源很難被利用，所以他的此項研究在商業上面極具誘惑力。Beeby還展示了如何將線圈嵌在你最喜歡的椅子上給您的手機充電。

「紡織品是我們日常生活中接觸到的最常見的一種材料。」Beeby告訴nanotechweb網站：「它們經常被用來製作衣服面料，但它同時也可以用在家庭裝飾、汽車內飾和床上用品中，因此有很多領域可以使用這種技術。」 然而，儘管它們的普及推廣可能很方便進行，但是紡織品材料仍然有許多自身的性能缺陷，從而導致它不適合用來製造電子器件。

克服絨毛和熱空氣

「對於沉積薄膜來說，可能遇到的技術挑戰在於，紡織品材料具有粗糙而蓬鬆的表面，這將使得研究無法繼續進行。」 Beeby會議上發言說。但是，他和他的團隊已經找到了解決方式，他們使用絲網印刷的界面層將典型織物的粗糙度從150毫米減少到幾微米。然後，他們被噴洒在織物有機太陽能電池設備上，其功率轉換效率接近玻璃基板。

當然蓬鬆的表面並不是唯一的技術挑戰，紡織品通常也不能承受用於製造常規能量收集裝置的高加工溫度。因此，Beeby和他的同事們已經設法降低加工溫度的要求，例如從碲化鉍粉末中研究的熱電納米油墨，他們使用專門的玻璃纖維，可以將加工溫度處理到所需的250℃。

Beeby還展示了他們的代表性研究——鐵電材料層壓織物。鐵電材料是聚合物泡沫材料，在壓力下脈衝釋放可儲存在泡沫孔隙中。由此產生的壓電行為在能量收集中是有用的。採用全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）比聚二甲基硅氧烷更合適，由此可優化他們的設備，使其能夠產生優良的鐵電紡織材料。

「但我們總是被問到的問題是：我能用來給手機充電嗎？」Beeby說。根據近場電磁耦合線圈系統，他們開發了一個無線電力傳輸系統，該系統能很好地安裝在傢具裝潢中，這樣你就可以在你最喜歡的椅子上輕鬆充電了。

驅動力

Beeby的電子紡織品靈感決不是蜷縮在舒適的椅子上得來的，而是來自於他十幾歲的時候對重金屬音樂的喜愛。「重金屬T恤上有許多銀色和金色的墨水，這讓我想到我為什麼不在紡織品上印導電材料，看看是否能在紡織品上印製電路——這就是它開始的方式。」

他補充說道，醫療保健領域的應用很可能是該領域目前發展可能增長的驅動力。要進行健康監測或將任何其他類型的電子設備納入服裝，電源是關鍵。

原文來自nanotechweb，原文題目： Energy harvesting coiled up in your favourite chair – update from innoLAE 2018，由材料科技在線匯總整理。

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