织物是什么材质(织物通过运动产生电能)

最后更新 :2023-02-06 21:06:32

科学家已经开发出一种可伸缩的防水“织物”,可以将身体运动产生的能量转化为电能。

新加坡南洋理工大学的科学家们已经开发出一种可伸缩的防水“织物”,可以将身体运动产生的能量转化为电能

这种织物由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的一个团队开发,其中含有一种聚合物,可以将机械应力转化为电能。它还由可伸缩的氨纶作为基础层,并与类似橡胶的材料集成,以保持它的坚固、灵活和防水。

在《先进材料》杂志报道的一项概念验证实验中,新加坡南洋理工大学的研究小组表明,在一块3cm x 4cm的新织物上敲击,产生的电能足以点亮100个led。

据该团队称,洗涤、折叠和褶皱织物不会造成任何性能下降,它可以保持稳定的电力输出长达5个月。

材料科学家、南洋理工大学副教务长(研究生教育)李培见教授领导了这项研究,他说:“人们曾多次尝试开发可以从运动中获取能量的面料或服装,但一个巨大的挑战是开发一种在洗涤后功能不会退化的东西,同时保持良好的电力输出。

“在我们的研究中,我们证明了我们的原型在洗涤和揉皱后仍然可以很好地工作。我们认为它可以编织在t恤上或集成到鞋底,从人体最小的动作中收集能量,将电力输送到移动设备。”

这种发电织物是一种能量收集装置,它能将最小的身体运动产生的振动转化为电能。

当这种原型织物被压制或挤压,以及与其他材料接触或摩擦时,它就会产生电流。

为了制造这一原型,科学家们首先通过丝网印刷一种由银和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)组成的“墨水”,制造了一个可拉伸的电极。

然后,这个可拉伸的电极被连接到一块由聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HPF)组成的纳米纤维织物上,这种聚合物在压缩、弯曲或拉伸时产生电荷;和无铅钙钛矿。

南洋理工大学的博士生江峰是研究小组的一员,他解释说:“在PVDF-HPF中嵌入钙钛矿可以增加原型机的电输出。在我们的研究中,我们选择了无铅钙钛矿作为更环保的选择。虽然钙钛矿的性质是脆弱的,将它们集成到PVDF-HPF赋予钙钛矿特殊的机械耐久性和灵活性。PVDF-HPF还作为钙钛矿的额外保护层,增加了其机械性能和稳定性。”

其结果是一种每平方米产生2.34瓦电能的织物原型——足以为小型电子设备供电,如led和商业电容器。

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