科技|东华大学研发出“可发电”的服装材料，“能源衣”将成为现实

　　近日，东华大学材料学院王宏志教授团队研发出了一种“可发电”的服装材料，使真正的“能源衣”成为现实。

　　随着可穿戴电子设备的快速发展，人们对可穿戴能源的需求逐渐增大。由于传统电池存在缺乏柔韧性、不可拉伸、难以编织等局限性，柔性随身能源材料与器件发展获得了大量关注。

　　但是，目前可穿戴电源的研究多数展示了“佩戴”形式的能源器件，其主要作为服装的附加品，仍缺乏穿着舒适性。

　　相比之下，服装本体如果成为现成的物理载体，是更为理想的可穿戴功能集成平台。

　　鉴于此，研究团队认为纤维、纱线、织物等服装材料将成为新一代发电载体。然而，成熟的发电技术，如光伏、热电、压电/摩擦电等，与服装材料和纺织工业的结合尚存在挑战。

　　目前能源纺织品难以规模化生产，能源器件的性能易受环境湿度影响，而且尚缺乏利用单根纱线实现发电的技术。因此，“能源衣”的开发一直困难重重。

　　在实验中，研究人员利用工业级的纺丝设备，实现了可拉伸摩擦发电纱线的连续化与规模化生产。

　　此类发电纱线由高弹性聚合物材料(橡胶)与螺旋金属纤维构成，这两类本征弹性体与非本征弹性体，通过皮芯结构的设计合二为一，具有协同应变行为。

　　发电纱线在拉伸、弯曲、扭曲等应变下，内部两类材料间发生电子转移，可产生毫瓦级的输出功率。研究人员使用工业级的织样机将发电纱线进行编织，得到了具有弹性的发电织物，其同样具有两栖工作的能力。

　　研究还同时发现，发电纱线亦可与其他市售纤维如尼龙纤维、聚丙烯腈纤维等共同编织，纺织品的透汽性、舒适性、发电功率便可有效调控。

　　现在，研究人员已经可以穿着发电织物制成的“能源衣”，展示其为电子设备锂电池充电、驱动无线信号传输系统、捕捉人体运动姿态等功能。

         

来源：中国纺织网